JP2016050491A - Water flow generating device having power generating function and water flow generating system having power generating function - Google Patents
Water flow generating device having power generating function and water flow generating system having power generating function Download PDFInfo
- Publication number
- JP2016050491A JP2016050491A JP2014175099A JP2014175099A JP2016050491A JP 2016050491 A JP2016050491 A JP 2016050491A JP 2014175099 A JP2014175099 A JP 2014175099A JP 2014175099 A JP2014175099 A JP 2014175099A JP 2016050491 A JP2016050491 A JP 2016050491A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- water flow
- power
- power generation
- water
- impeller
- 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.)
- Granted
Links
Images
Classifications
-
- 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
- Other Liquid Machine Or Engine Such As Wave Power Use (AREA)
Abstract
Description
この発明は、発電機能を有する水流発生装置および発電機能を有する水流発生システムに関する。 The present invention relates to a water flow generation device having a power generation function and a water flow generation system having a power generation function.
従来、発電機能を有する水流発生装置および発電機能を有する水流発生システムが知られている(たとえば、特許文献1参照)。 Conventionally, a water flow generator having a power generation function and a water flow generation system having a power generation function are known (see, for example, Patent Document 1).
下記特許文献1には、湖沼などの閉塞性貯水域内(水中)に配置され、羽根車を回転駆動させて閉塞性貯水域内において水流を発生させる水中ミキサを備える浄化システムが開示されている。この特許文献1に記載の浄化システムでは、閉塞性貯水域の水面上に風車(発電機)が設けられている。そして、風力により風車が回転することにより発電された電力が、水中ミキサに供給されることにより、水中ミキサの羽根車が回転駆動する。これにより、閉塞性貯水域内において水流が発生し、閉塞性貯水域の浄化が行われる。具体的には、水が滞留する死水域の水の腐敗や、アオコなどの発生に起因する悪臭の発生が抑制される。 Patent Document 1 below discloses a purification system including an underwater mixer that is disposed in an obstructive reservoir such as a lake (underwater) and that rotates an impeller to generate a water flow in the obstructive reservoir. In the purification system described in Patent Document 1, a windmill (generator) is provided on the water surface of an obstructive water storage area. And the impeller of an underwater mixer rotates by supplying the electric power generated by the windmill rotating with wind power to an underwater mixer. Thereby, a water flow is generated in the obstructive reservoir and the obstructive reservoir is purified. Specifically, the generation of malodor caused by the decay of water in the dead water area where water stays and the occurrence of blue-tailed sea urchins is suppressed.
しかしながら、前記特許文献1では、風が吹かなければ風車による発電を行うことができないので、風車を風通しの良い場所に設置する必要があると共に、別途風車部を設けることから装置自体が大型化してしまう。すなわち、設置条件の場所とスペースなどに制約を受けるという問題に加えて、折角エネルギーを受けて自前で発生させた水流は、湖沼浄化の攪拌だけしか活用されずに無駄に浪費され、エネルギーとして再利用できないと言う問題を有している。 However, in Patent Document 1, since the wind turbine cannot generate power unless the wind blows, it is necessary to install the wind turbine in a well-ventilated place, and the wind turbine unit is separately provided, so that the apparatus itself is enlarged. End up. In other words, in addition to the problem that the location and space of the installation conditions are restricted, the water flow generated by the self-contained energy by the corner energy is wasted only by using the agitation of lake purification, and is reused as energy. It has a problem that it cannot be used.
この発明は、前記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の1つの目的は、設置条件の自由度を高めると共に、可搬や仮設が可能な利便性に秀でていると共に、無駄に浪費されていた水流の流速エネルギーの再利用を可能としているので、緊急時の補助電源の確保や、商用電源の使用節電などにも対応し得る、発電機能を有する水流発生装置および発電機能を有する水流発生システムを提供することである。 The present invention has been made in order to solve the above-described problems, and one object of the present invention is to increase the degree of freedom of installation conditions and excel in the convenience of being portable and temporary. In addition, because it is possible to reuse the energy of the flow velocity of the water stream that was wasted, the water flow generator has a power generation function that can be used for securing auxiliary power in an emergency or using power from a commercial power source. And a water flow generation system having a power generation function.
この発明の第1の局面による発電機能を有する水流発生装置は、吸水口と送水口とを有する筐体と、筐体内に装着され、水流を発生させる水流用羽根車を装備する水流発生部と、筐体内に装着され、発電用羽根車が装備される発電部とを備え、該水流発生部の該水流用羽根車により発生された水流により、該発電用羽根車が旋回駆動されることによって、該発電部で発電するように構成されている。 A water flow generating device having a power generation function according to a first aspect of the present invention includes a housing having a water intake port and a water supply port, a water flow generating unit equipped in the housing and equipped with a water flow impeller that generates a water flow. The power generation impeller mounted in the housing and equipped with the power generation impeller, and the power generation impeller is swiveled by the water flow generated by the water flow impeller of the water flow generation unit The power generation unit is configured to generate power.
この発明の第1の局面による発電機能を有する水流発生装置では、前述のように、水流発生部の水流用羽根車により発生された水流により、発電用羽根車が旋回駆動されることによって、発電部で発電するように構成する。これにより、該水流発生装置を配置する場所を選択することなく、該水流発生装置の筐体部分が水没されていれば発電を行うことができるので、設置条件の自由度を高めることができる。また、該水流発生部の該水流用羽根車により発生された水流により該発電用羽根車が旋回駆動されることによって該発電部で発電するよう直列状に一体的に構成することによって、極めて容易に該水流発生部と該発電部とが共に水中に配置されるので、従来の水面上に風車を設けて水中の水流発生部を駆動する場合と異なり、装置の小型軽量化を図ることができる。その結果、可搬性に秀でた装置を固定的に設置せず仮設的に設置すること(重機などを使用せずに人力でも移動と設置を可能にさせること)ができる。 In the water flow generator having a power generation function according to the first aspect of the present invention, as described above, the power generation impeller is swiveled by the water flow generated by the water flow impeller of the water flow generation unit, thereby generating power. It is configured to generate electricity at the part. Thus, power generation can be performed if the casing portion of the water flow generation device is submerged without selecting a place where the water flow generation device is disposed, and thus the degree of freedom in installation conditions can be increased. In addition, the power generation impeller is swiveled by the water flow generated by the water flow impeller of the water flow generation unit so that the power generation unit generates power by the power generation unit so that the power generation unit can be configured to be integrated in series. Since the water flow generation unit and the power generation unit are both disposed in the water, unlike the conventional case where a wind turbine is provided on the water surface to drive the water flow generation unit, the apparatus can be reduced in size and weight. . As a result, a device excellent in portability can be temporarily installed without being fixedly installed (it can be moved and installed by human power without using heavy equipment).
前記第1の局面による発電機能を有する水流発生装置において、好ましくは、発電用羽根車は、水流発生部により発生された水流を整流する機能を有する。このように構成すれば、水流を整流するために用いられていた整流板やガイドベーン等の部位に、整流機能を有した発電を司る羽根車を該発電用羽根車として用いて発電を行うことができるので、別途整流部品(整流板やガイドベーン等)を設ける必要がないことから小型軽量化が図れると共に、整流作用によって効率よく遠くまで水流を噴出しながら、該水流の流速エネルギーを電気エネルギーとして有効に再利用することができる。 In the water flow generation device having a power generation function according to the first aspect, preferably, the power generation impeller has a function of rectifying the water flow generated by the water flow generation unit. If comprised in this way, it will generate electric power using the impeller which manages electric power generation which has a rectification function in parts, such as a current plate and a guide vane used for rectifying a water flow, as the impeller for electric power generation. Therefore, there is no need to provide a separate rectifying component (rectifying plate, guide vane, etc.), so the size and weight can be reduced. Can be reused effectively.
前記第1の局面による発電機能を有する水流発生装置において、好ましくは、発電部は、水流発生部により発生された水流が送水される側に、該水流発生部に対向するように配置されている。このように構成すれば、例えば、誰もが経験し認知している扇風機前面の勢いの強い送風と、扇風機背面の勢いの弱い吸込風から鑑みれば、該発電部が該扇風機の背面側に相当する該水流発生部に水が吸水される勢いの弱い吸込流側に配置される場合と異なり、該扇風機の前面側に相当する該水流発生部により生じた勢いの強い送水流側に配置されることで、流速エネルギーの大きな水流を効率よく電気エネルギーに変換することができる。 In the water flow generating device having a power generation function according to the first aspect, preferably, the power generation unit is disposed on the side where the water flow generated by the water flow generation unit is fed so as to face the water flow generation unit. . If constituted in this way, for example, in consideration of the strong air blowing at the front of the fan that everyone has experienced and recognized and the low suction air at the back of the electric fan, the power generation unit corresponds to the back side of the electric fan. Unlike the case where the water flow generation unit is arranged on the suction flow side where the water is absorbed weakly, the water flow generation unit is arranged on the side of the strong water supply flow generated by the water flow generation unit corresponding to the front side of the electric fan. Thus, a water flow having a large flow velocity energy can be efficiently converted into electric energy.
前記第1の局面による発電機能を有する水流発生装置において、好ましくは、発電用羽根車は、発電部の吸水口側に装備されている。このように構成すれば、該発電用羽根車に流入される水流が該発電部の本体部分(発電機などを含む部分)により妨げられるのが抑制されることにより、前記扇風機の前面側に相当する前記水流発生部により生じた勢いの強い流速エネルギーの大きな送水流が抵抗なく円滑に直接、該発電用羽根車に流入されることから、更に、該水流発生部により発生された流速エネルギーの大きな水流を無駄なく効率よく電気エネルギーに変換することができる。 In the water flow generator having the power generation function according to the first aspect, preferably, the power generation impeller is provided on the water inlet side of the power generation unit. If comprised in this way, it will be equivalent to the front side of the said fan by suppressing that the water flow which flows in into this power generation impeller is inhibited by the main-body part (part containing a generator etc.) of this power generation part. The water flow generated by the water flow generating part and having a large momentum of flow velocity energy flows smoothly and directly into the power generation impeller without resistance, and further, the flow velocity energy generated by the water flow generation part is large. The water stream can be efficiently converted into electric energy without waste.
この場合、好ましくは、水流発生部の水流用羽根車が、水流発生部の送水口側に装備され、該水流用羽根車と対向するように、発電部に発電用羽根車が装備されている。このように構成すれば、該水流用羽根車と該発電用羽根車との間に該水流発生部の本体部分(モータなどを含む部分)などの水流の障害となる部材が配されていないことから、水流の損失が抑制されることにより、前述と同様に該水流発生部により生じた勢いの強い流速エネルギーの大きな送水流が、上記対向の該発電用羽根車の吸水全面に抵抗なく円滑に直接流入されることにより、前記効果より一層流速エネルギーの大きな水流を無駄なく効率よく電気エネルギーに変換されることに加えて、吸水口から十分に離れた筐体内の位置に該水流用羽根車が装備されていることから、水面まで十分な距離が取れない低水位状態の設置においても、水面からの空気巻き込みを阻止しながら、正常に該水流用羽根車の背面から吸水されるので、吸水時の空気混入による異常振動や異常摩耗など事故を防止しながら、安定した送水を行なうことができる。 In this case, preferably, the water flow impeller of the water flow generation unit is equipped on the water supply port side of the water flow generation unit, and the power generation unit is equipped with the power generation impeller so as to face the water flow impeller. . If comprised in this way, the member which becomes obstruction | occlusion of water flow, such as the main-body part (part containing a motor etc.) of this water flow generation part, is not arranged between this water flow impeller and this power generation impeller. Therefore, by suppressing the loss of the water flow, the water flow having a strong momentum generated by the water flow generation unit and having a large flow velocity energy can be smoothly and smoothly applied to the entire water absorption surface of the opposed impeller for power generation as described above. By directly flowing in, a water flow having a larger flow velocity energy than the above effect is efficiently converted into electric energy without waste, and the water flow impeller is located at a position in the housing sufficiently away from the water inlet. Because it is equipped, even in low-water-level installation where sufficient distance to the water surface cannot be taken, water is normally absorbed from the back of the water impeller while preventing air entrainment from the water surface. While preventing accidents such as aerated due to abnormal vibration or abnormal abrasion can perform stable water.
前記第1の局面による発電機能を有する水流発生装置において、好ましくは、筐体は、その内部に水流発生部が装着される第1部分と、発電部が装着される第2部分とに分割可能に構成されている。このように構成すれば、現場に応じて、最適な水流発生能力の水流発生部や所望の発電能力の発電部に、現場条件に合わせた最適能力の発電機能を有する水流発生装置に容易に組合わせ対応を行うことができると共に、水流発生部が設けられる第1部分のみを湖沼などに配置した後に、必要に応じて(発電する必要が生じた場合に)、発電部が装着される第2部分を第1部分に接続して、発電を行うことができることに加えて、水流発生部または発電部が故障した場合でも、故障した水流発生部または発電部が装着される第1部分または第2部分のみを交換することにより、発電機能を有する水流発生装置の運転を引き続き行うことができる。 In the water flow generating device having a power generation function according to the first aspect, preferably, the housing can be divided into a first portion in which the water flow generation unit is mounted and a second portion in which the power generation unit is mounted. It is configured. According to this configuration, the water flow generator having the optimum water flow generation capacity or the power generation section having the desired power generation capacity can be easily incorporated into the water flow generation apparatus having the power generation function with the optimum capacity according to the site conditions. Second, the power generation unit is mounted as necessary (when it is necessary to generate power) after arranging only the first part where the water flow generation unit is provided in the lake, etc. In addition to being able to generate power by connecting the part to the first part, even if the water flow generation unit or power generation unit fails, the first part or the second part to which the failed water flow generation unit or power generation unit is attached By exchanging only the part, it is possible to continue to operate the water flow generator having the power generation function.
前記第1の局面による発電機能を有する水流発生装置において、好ましくは、発電部で発電した電力を蓄電する蓄電部をさらに備える。このように構成すれば、該発電部で発電した電力を、例えば緊急時の補助電源として該水流発生装置の駆動用または照明などへの電力供給、或いは通常時の周辺機器への電力供給など、状況に応じて適切に使用をすることができる。 The water flow generator having a power generation function according to the first aspect preferably further includes a power storage unit that stores the power generated by the power generation unit. If configured in this way, the power generated by the power generation unit, for example, power supply for driving or lighting of the water flow generator as an auxiliary power source in an emergency, or power supply to peripheral devices at normal time, etc. It can be used appropriately according to the situation.
この場合、好ましくは、操作部からの操作指令に基づいて、蓄電部または商用電源からの水流発生部への電力の給電の制御と、該蓄電部からの周辺機器への電力の給電の制御と、を行う制御部をさらに備える。このように構成すれば、ユーザによる該操作部の操作によって(ユーザの判断に基づいて)、状況に応じて適切に、該蓄電部または該商用電源からの該水流発生部への電力の給電と、該蓄電部からの周辺機器への電力の給電の制御と、を行う該制御部を備えることで、前述の如く、例えば緊急時の補助電源の確保や、該商用電源から給電を停止した状態で、該蓄電部から該制御部を介して該水流発生部に所定時間補助的に電力を供給して送水を継続することで、該商用電源の使用節電を行なうことができる。 In this case, preferably, based on an operation command from the operation unit, control of power supply from the power storage unit or the commercial power supply to the water flow generation unit, and control of power supply from the power storage unit to the peripheral device The control part which performs these is further provided. If comprised in this way, according to a situation by operation of this operation part by a user (based on a user's judgment), supply of electric power from the power storage part or the commercial power source to the water flow generation part appropriately In addition, as described above, by providing the control unit that controls the power supply from the power storage unit to the peripheral device, for example, securing an auxiliary power supply in an emergency, or the state where the power supply is stopped from the commercial power supply Therefore, the commercial power supply can be used for power saving by continuously supplying water from the power storage unit to the water flow generation unit via the control unit for a predetermined time.
この発明の第2の局面による発電機能を有する水流発生システムは、吸水口と送水口とを有する筐体と、筐体内に装着され、水流を発生させる水流用羽根車を装備する水流発生部と、筐体内に装着され、発電用羽根車が装備される発電部と、該水流発生部の該水流用羽根車により発生された水流により、該発電用羽根車が旋回駆動されることによって、該発電部で発電した電力を蓄電する該蓄電部とを備えて、操作部からの操作指令に基づいて、該蓄電部または商用電源からの該水流発生部への電力の給電の制御と、該蓄電部からの周辺機器への電力の給電の制御と、を行う制御部をさらに備える。 A water flow generation system having a power generation function according to a second aspect of the present invention includes a housing having a water intake port and a water supply port, a water flow generating unit equipped in the housing and equipped with a water flow impeller that generates a water flow. The power generation impeller mounted in the casing and equipped with the power generation impeller, and the power generation impeller is swiveled by the water flow generated by the water flow impeller of the water flow generation unit, A power storage unit configured to store the power generated by the power generation unit, and based on an operation command from the operation unit, control of power supply from the power storage unit or a commercial power source to the water flow generation unit, and the power storage And a control unit that controls power supply from the unit to the peripheral device.
この発明の第2の局面による発電機能を有する水流発生システムでは、前記のように、水流発生部の水流用羽根車により発生された水流により、発電用羽根車が旋回駆動されることによって、発電部で発電するように構成する。これにより、水流発生装置を配置する場所を選択することなく、該水流発生装置の筐体部分が水没されていれば発電を行うことができるので、設置条件の自由度を高めることができる。また、該水流発生部の該水流用羽根車により発生された水流により該発電用羽根車が旋回駆動されることによって該発電部で発電するよう直列状に一体的に構成することによって、極めて容易に該水流発生部と該発電部とが共に水中に配置されるので、従来の水面上に風車を設けて水中の水流発生部を駆動する場合と異なり、装置の小型軽量化を図ることが可能な発電機能を有する水流発生システムを提供することができる。また、該蓄電部または商用電源からの該水流発生部への電力の給電の制御と、該蓄電部からの周辺機器への電力の給電の制御と、を行う制御部を備えることによって、ユーザによる操作部の操作によって(ユーザの判断に基づいて)、状況に応じて適切に、該蓄電部または該商用電源から該水流発生部への電力の給電と、該蓄電部から周辺機器への電力の給電の制御とを行うことで、前述の如く、例えば緊急時の補助電源の確保や、該商用電源から給電を停止した状態で、該蓄電部から制御部を介して該水流発生部に所定時間補助的に電力を供給して送水を継続することで、該商用電源の使用節電が可能な、発電機能を有する水流発生システムを提供することができる。 In the water flow generation system having the power generation function according to the second aspect of the present invention, as described above, the power generation impeller is swiveled by the water flow generated by the water flow impeller of the water flow generation unit, thereby generating power. It is configured to generate electricity at the part. As a result, power generation can be performed if the casing portion of the water flow generation device is submerged without selecting a place where the water flow generation device is disposed, and thus the degree of freedom in installation conditions can be increased. In addition, the power generation impeller is swiveled by the water flow generated by the water flow impeller of the water flow generation unit so that the power generation unit generates power by the power generation unit so that the power generation unit can be configured to be integrated in series. In addition, since the water flow generation unit and the power generation unit are both disposed in the water, it is possible to reduce the size and weight of the device, unlike the case where a wind turbine is provided on a conventional water surface to drive the water flow generation unit. It is possible to provide a water flow generation system having an excellent power generation function. Further, by providing a control unit that performs control of power supply from the power storage unit or the commercial power supply to the water flow generation unit and control of power supply from the power storage unit to peripheral devices, the user can According to the operation of the operation unit (based on the user's judgment), power supply from the power storage unit or the commercial power source to the water flow generation unit and power supply from the power storage unit to peripheral devices are appropriately performed according to the situation. By controlling the power supply, as described above, for example, in a state where an auxiliary power supply is secured in an emergency or power supply from the commercial power supply is stopped, the power storage unit supplies the water flow generation unit to the water flow generation unit for a predetermined time. By supplying power supplementarily and continuing water supply, a water flow generation system having a power generation function capable of using and saving the commercial power supply can be provided.
本発明によれば、前述のように、発電機能を有する水流発生装置および発電機能を有する水流発生システムにおいて、設置条件の自由度を高めると共に可搬が可能な利便性に秀でていると共に、無駄に浪費されていた水流の流速エネルギーの再利用をすることができるので、緊急時の補助電源の確保や、商用電源の使用節電などの効果を有している。 According to the present invention, as described above, in the water flow generation device having a power generation function and the water flow generation system having a power generation function, the flexibility of installation conditions is enhanced and the portability is excellent, Since the flow velocity energy of the water stream that was wasted wasted can be reused, there are effects such as securing an auxiliary power supply in an emergency and using a commercial power supply.
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
(第1実施形態)
図1〜図3を参照して、本発明の第1実施形態について説明する。第1実施形態による発電機能を有する水流発生装置100は、湖沼などの水が滞留する死水の閉塞性貯水域200内の水中に筐体10部分が配置されて、発電を行うように構成されている。なお、発電機能を有する水流発生装置100は、本発明の「発電機能を有する水流発生システム」の一例である。
(First embodiment)
A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. The water
図1に示すように、発電機能を有する水流発生装置100は、吸水口11と送水口12とを有する筐体10を備えている。筐体10は、円筒形状を有しており、該吸水口11と該送水口12とには、それぞれ、望ましくはフランジ13などの接続具が設けられているが、ワンタッチ継ぎ手としてもよい。また、該水流発生装置100の該筐体10は、閉塞性貯水域200の水底201に配置されている。
As shown in FIG. 1, a
また、図2に示すように、水流発生装置100は、水流発生部20を備えている。該水流発生部20は、筐体10内に装着されている。具体的には、該水流発生部20は、該筐体10内の吸水口11側(X1方向側)に装着されている。また、該水流発生部20には、水流を発生させる水流用羽根車21が装備されている。
In addition, as shown in FIG. 2, the water
ここで、第1実施形態では、水流発生部20の水流用羽根車21が、該水流発生部20の送水口12側(X2方向側)に装備されている。すなわち、該水流発生部20の本体部分22(モータなどを含む部分)は、該水流発生部20の吸水口11側(X1方向側)に配置されている。
Here, in the first embodiment, the
また、水流発生装置100は、発電部30を備えている。該発電部30は、筐体10内に装着されている。具体的には、該発電部30は、該筐体10内の送水口12側(X2方向側)に装着されている。すなわち、該発電部30は、該水流発生部20により発生された水流が送水される側(下流側、X2方向側)に、該水流発生部20に対向するように配置されている。
Moreover, the
また、第1実施形態では、発電部30には、発電用羽根車31が装備されている。該発電用羽根車31は、該発電部30の吸水口11側(X1方向側)に装備されている。すなわち、水流発生部20の送水口12側(X2方向側)に装備される水流用羽根車21と対向するように、該発電部30に該発電用羽根車31が装備されている。つまり、該発電部30の本体部分32(発電機などを含む部分)は、送水口12側(X2方向側)に配置されている。なお、該水流用羽根車21と該発電用羽根車31とは、側方(Y方向、図2参照)から見ても、上方(Z1方向、図3参照)から見ても、互いに対向するように配置されている。そして、該水流発生部20の該水流用羽根車21により発生された水流を受けて、該発電用羽根車31が旋回駆動されることによって、発電部30で発電するように構成されている。
In the first embodiment, the
また、第1実施形態では、水流発生部20の水流用羽根車21を旋回駆動することで送水される旋回流を発電用羽根車31で受けることで、該旋回流の旋回を含めた速度エネルギーが該発電用羽根車31に伝達されることで、該発電用羽根車31が旋回駆動されて発電エネルギーに変換されると同時に、該旋回流の旋回を抑制させながら送水口12から整流送水されることにより、送水口12からの広角噴流による急激な速度エネルギーの損失が抑制されるので、遠方まで効率よく送水攪拌することができる。
Moreover, in 1st Embodiment, the speed energy including turning of this swirling flow is received by the
また、図1に示すように、水流発生装置100は、発電部30で発電した電力を蓄電する蓄電部41を備えている。該蓄電部41は、該発電部30に接続されると共に、制御部42に接続されている。なお、例えば該蓄電部41には、電力変換装置(図示せず)など、該発電部30で発電した電力を該蓄電部41に蓄電するために必要な装置が装備されている。
Further, as shown in FIG. 1, the
また、水流発生装置100は、制御部42を備えている。制御部42は、水流発生部20、蓄電部41、操作部43、および、商用電源51、周辺機器52に接続されている。そして、該制御部42は、該操作部43からの操作指令に基づいて、該蓄電部41または商用電源51からの該水流発生部20への電力の給電の制御と、該蓄電部41からの該周辺機器52への電力の給電の制御と、を行うように構成されている。
Further, the
具体的には、制御部42は、通常時は、操作部43からの操作指令に基づいて、商用電源51から制御部42を介して水流発生部20に電力を供給して水流用羽根車21を旋回駆動させることにより、効率よく遠くまで噴出する水流を発生させるように構成されている。また、該制御部42は、通常時において、該操作部43からの操作指令に基づいて、該商用電源51から蓄電部41に切り替えられて該商用電源51からの給電が停止されることで、該蓄電部41から該制御部42を介して該水流発生部20に所定時間補助的に電力を供給して該水流用羽根車21を旋回駆動させることにより、水流を発生させるように構成されている。すなわち、水流発生装置100は、該蓄電部41に蓄えられた電力が補助電力として使用可能に構成されている。これにより、該商用電源51の使用の抑制(節電)が図られる。
Specifically, the
また、制御部42は、停電時などの異常時は、操作部43からの操作指令に基づいて、蓄電部41から制御部42を介して水流発生部20に電力を供給して水流用羽根車21を旋回駆動させることにより、水流を発生させるように構成されている。すなわち、水流発生装置100は、災害時などの停電時(緊急時)においても、運転を継続することが可能である。
Moreover, the
また、制御部42は、操作部43からの操作指令に基づいて、通常時において、蓄電部41から周辺機器52へ電力を給電することにより、周辺機器52を動作させ、また、災害等の異常緊急時においては補助電源としても活用できるように構成されている。該周辺機器52は、たとえば、閉塞性貯水域200内の水を計測する計測機器(流量計、溶存酸素計など)や、水流発生装置100を構成する機器の故障などを通報する通報機器や、照明機器などを含む。
In addition, the
また、水流発生装置100は、操作部43を備えている。操作部43には、図示しないボタンなどが設けられており、ユーザがボタンなどを操作することによって、制御部42に操作指令が送信されるように構成されている。
In addition, the water
このように、水流発生装置100は、水流発生部20の水流用羽根車21により発生した水流の循環作用によって、水質を改善し、該水流発生装置100が配置される湖沼などの環境浄化を行うように構成されている。また、該水流発生装置100は、従来、湖沼などの水の循環にのみ用いられていた水流の流速エネルギー(水の運動エネルギー)を電気エネルギーに変換して利用(再生)することにより、湖沼などの環境浄化(環境改善)を行いながら地球にやさしいクリーンなエネルギーを、該水流発生装置100自身の補助的な電力や周辺機器52(計測機器、通報機器、照明機器など)の電力、或いは災害等の異常緊急時の補助電源の電力として利用することが可能に構成されている。
As described above, the water
第1実施形態では、以下のような効果を得ることができる。 In the first embodiment, the following effects can be obtained.
第1実施形態では、前記のように、水流発生部20の水流用羽根車21により発生された水流により、発電用羽根車31が旋回駆動されることによって、発電部30で発電するように構成する。これにより、水流発生装置100を配置する場所を選択することなく、該水流発生装置100の筐体10部分が水没されていれば発電を行うことができるので、設置条件の自由度を高めることができる。また、該水流発生部20の該水流用羽根車21により発生された水流により発電用羽根車31が旋回駆動されることによって発電部30で発電するよう直列状に一体的に構成することによって、極めて容易に該水流発生部20と該発電部30とが共に水中に配置されるので、従来の水面上に風車を設けて水中の水流発生部20を駆動する場合と異なり、装置の小型軽量化(省スペース化)を図ることができる。その結果、可搬性に秀でた装置を固定的に設置せず仮設的に設置すること(重機などを使用せずに人力でも移動と設置を可能にさせること)ができる。
In the first embodiment, as described above, the
また、第1実施形態では、前記のように、発電用羽根車31を、水流発生部20により発生された水流を整流する機能を有するように構成する。これにより、水流を整流するために用いられていた整流板やガイドベーン等の部位に、整流機能を有した発電を司る羽根車を該発電用羽根車31として用いて発電を行うことができるので、別途整流部品(整流板やガイドベーン等)を設ける必要がないことから小型軽量化が図れると共に、整流作用によって効率よく遠くまで水流を噴出しながら、該水流の流速エネルギーを電気エネルギーとして有効に再利用することができる。
In the first embodiment, as described above, the
また、第1実施形態では、前記のように、発電部30を、水流発生部20により発生された水流が送水される側に、該水流発生部20に対向するように配置する。これにより、例えば、誰もが経験し認知している扇風機前面の勢いの強い送風と、扇風機背面の勢いの弱い吸込風から鑑みれば、該発電部30が該扇風機の背面側に相当する該水流発生部20に水が吸水される勢いの弱い吸込流側に配置される場合と異なり、該扇風機の前面側に相当する該水流発生部20により生じた勢いの強い送水流側に配置されることで、流速エネルギーの大きな水流を効率よく電気エネルギーに変換することができる。
In the first embodiment, as described above, the
また、第1実施形態では前記のように、発電用羽根車31を、発電部30の吸水口11側に装備する。これにより、該発電用羽根車31に流入される水流が該発電部30の本体部分32(発電機などを含む部分)により妨げられるのが抑制されることにより、前記扇風機の前面側に相当する前記水流発生部20により生じた勢いの強い流速エネルギーの大きな送水流が抵抗なく円滑に直接、該発電用羽根車31に流入されることから、更に、該水流発生部20により発生された流速エネルギーの大きな水流を無駄なく効率よく電気エネルギーに変換することができる。
Moreover, in 1st Embodiment, the
また、第1実施形態では、前記のように、水流発生部20の水流用羽根車21を、該水流発生部20の送水口12側に装備して、該水流用羽根車21と対向するように、発電部30に発電用羽根車31を装備する。これにより、該水流用羽根車21と該発電用羽根車31との間に該水流発生部20の本体部分22(モータなどを含む部分)などの水流の障害となる部材が配置されていないことから、水流の損失が抑制されることにより、前述と同様に該水流発生部20により生じた勢いの強い流速エネルギーの大きな送水流が、上記対向の該発電用羽根車31の吸水全面に抵抗なく円滑に直接流入されることから、前記効果より一層流速エネルギーの大きな水流を無駄なく効率よく電気エネルギーに変換されることに加えて、吸水口11から十分に離れた筐体10内の位置に該水流用羽根車21が装備されていることから、水面まで十分な距離が取れない低水位状態の設置においても、水面からの空気巻き込みを阻止しながら、正常に該水流用羽根車21の背面から吸水されるので、吸水時の空気混入による異常振動や異常摩耗など事故を防止しながら、安定した送水を行なうことができる。
In the first embodiment, as described above, the
また、第1実施形態では、前記のように、発電部30で発電した電力を蓄電する蓄電部41を設ける。これにより、該発電部30で発電した電力を、例えば緊急時の補助電源として水流発生装置20の駆動用または照明などへの電力供給、或いは通常時の周辺機器52への電力供給など、状況に応じて適切に使用をすることができる。
Further, in the first embodiment, as described above, the
また、第1実施形態では、前記のように、操作部43からの操作指令に基づいて、蓄電部41または商用電源51からの水流発生部20への電力の給電の制御と、該蓄電部41からの周辺機器52への電力の給電の制御と、を行う制御部42を設ける。これにより、ユーザによる該操作部43の操作によって(ユーザの判断に基づいて)、状況に応じて適切に、蓄電部41または商用電源51からの水流発生部20への電力の給電と、該蓄電部41からの該周辺機器52への電力の給電とを切り替えることができるので、前述の如く、例えば緊急時の補助電源の確保や、該商用電源51から給電を停止した状態で、該蓄電部41から該制御部42を介して該水流発生部20に所定時間補助的に電力を供給して送水を継続することで、該商用電源51の使用節電を行なうことができる。
Moreover, in 1st Embodiment, based on the operation command from the
(第2実施形態)
次に、図4を参照して、本発明の第2実施形態について説明する。この第2実施形態では、筐体10が、分割可能に構成されている。
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In the second embodiment, the
図4に示すように、第2実施形態による発電機能を有する水流発生装置100は、筐体10を備えている。該筐体10は、その内部に水流発生部20が装着される第1部分111と、発電部30が装着される第2部分112とに分割可能に構成されている。具体的には、該筐体10は、該筐体10が延びる方向(X方向)において、X1方向側の該第1部分111と、X2方向側の該第2部分112とに分割可能に構成されている。また、該第1部分111の吸水口11側(X1方向側)に望ましくはフランジ114などの接続具が設けられているが、ワンタッチ継ぎ手としてもよいと共に、X2方向側にも望ましくはフランジ115が設けられているが、ワンタッチ継ぎ手としてもよい。また、該第2部分112の送水口12側(X2方向側)にも望ましくはフランジ117が設けられているが、ワンタッチ継ぎ手としてもよいと共に、X1方向側にも望ましくはフランジ118が設けられているが、ワンタッチ継ぎ手としてもよい。そして、該第1部分111と該第2部分112とは、望ましくは該フランジ115とフランジ118とによって接合されるように構成されている。
As shown in FIG. 4, the
また、水流発生部20が装着される第1部分111と、発電部30が装着される第2部分112とは、それぞれ、単体で(互いに分離した状態で)持ち運び可能に構成されている。
Moreover, the 1st part 111 to which the water flow generation | occurrence |
なお、第2実施形態のその他の構成は、前記第1実施形態と同様である。 The rest of the configuration of the second embodiment is the same as that of the first embodiment.
第2実施形態では、以下のような効果を得ることができる。 In the second embodiment, the following effects can be obtained.
第2実施形態では、前記のように、筐体10を、その内部に水流発生部20が装着される第1部分111と、発電部30が装着される第2部分112とに分割可能に構成する。これにより、現場に応じて、最適な水流発生能力の該水流発生部20や所望の発電能力の該発電部30に、現場条件に合わせた最適能力の発電機能を有する水流発生装置100に容易に組合わせ対応を行うことができると共に、該水流発生部20が設けられる該第1部分111のみを湖沼などに配置した後に、必要に応じて(発電する必要が生じた場合に)、該発電部30が装着される該第2部分112を該第1部分111に接続して、発電を行うことができることに加えて、該水流発生部20または該発電部30が故障した場合でも、故障した該水流発生部20または該発電部30が装着される該第1部分111または該第2部分112のみを交換することにより、発電機能を有する水流発生装置100の運転を引き続き行うことができる。
In the second embodiment, as described above, the
なお、第2実施形態のその他の効果は、前記第1実施形態と同様である。 The remaining effects of the second embodiment are similar to those of the aforementioned first embodiment.
なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、前記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更(変形例)が含まれる。 The embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is shown not by the above description of the embodiment but by the scope of claims, and further includes all modifications (variants) within the meaning and scope equivalent to the scope of claims.
たとえば、前記第1および第2実施形態では、水流発生装置100が、湖沼などの死水の閉塞性貯水域200内に配置される例を示したが、本発明はこれに限らない。たとえば、水流発生装置100を自然流下の小川や灌漑用の農水路などに設けて、小川や灌漑用の農水路などを流れる水の流速に、前記水流発生部20で発生する水流が加えられ増速させる。この場合、小川や灌漑用の農水路などを流れる水の流速に、該水流発生部20で発生する水流が加えられ増速させた流速エネルギーを発電部30により電気エネルギーに変換されるので、発電量を増大させることが可能になる。
For example, in the said 1st and 2nd embodiment, although the
また、前記第1および第2実施形態では、水流発生装置100を湖沼などの閉塞性貯水域200の水底201に配置する例を示したが、本発明はこれに限らない。たとえば、水流発生装置100の筐体10部分を水底201から離間させた位置に配置してもよい。
Moreover, in the said 1st and 2nd embodiment, although the example which arrange | positions the
また、前記第1および第2実施形態では、発電部30を、水流発生部20により発生された水流が送水される側(水流発生部の下流側)に配置する例を示したが、本発明はこれに限らない。たとえば、該発電部30を、該水流発生部20により発生された水流が吸水される側(水流発生部20の上流側)に配置してもよい。
In the first and second embodiments, the
また、前記第1および第2実施形態では、発電用羽根車31を、発電部30の吸水口側(X1方向側、図2参照)に装備する例を示したが、本発明はこれに限らない。たとえば、該発電用羽根車31を、該発電部30の送水口側(X2方向側)に装備してもよい。
Moreover, although the said 1st and 2nd embodiment showed the example which equips the
また、前記第1および第2実施形態では、水流用羽根車21を、水流発生部20の送水口側(X2方向側、図2参照)に装備する例を示したが、本発明はこれに限らない。たとえば、該水流用羽根車21を、該水流発生部30の吸水口側(X1方向側)に装備してもよい。
Moreover, in the said 1st and 2nd embodiment, although the example which equips the
また、前記第1および第2実施形態では、筐体10が円筒状(筐体10の内径が筐体の全体において略同一)である例を示したが、本発明はこれに限らない。たとえば、該筐体10の内径を変化させて、該筐体10内の水の流速を変化させるようにしてもよい。具体的には、該筐体10の長手方向の中央部近傍の内径を小さくして、流速を増加させるようにしてもよい。
In the first and second embodiments, the
また、前記第1および第2実施形態では、水流発生装置100に蓄電部41と制御部42とが備えられる例を示したが、本発明はこれに限らない。たとえば、該蓄電部41と該制御部42とを水流発生装置100と別個に設けてもよい。
In the first and second embodiments, the water
10 筐体
11 吸水口
12 送水口
20 水流発生部
21 水流用羽根車
30 発電部
31 発電用羽根車
41 蓄電部
42 制御部
43 操作部
51 商用電源
52 周辺機器
100、101 発電機能を有する水流発生装置(発電機能を有する水流発生システム)
111 第1部分
112 第2部分
DESCRIPTION OF
111
Claims (9)
該筐体内に装着され、水流を発生させる水流用羽根車を装備する水流発生部と、
該筐体内に装着され、発電用羽根車が装備される発電部とを備え、
該水流発生部の該水流用羽根車により発生された水流により、該発電用羽根車が旋回駆動されることによって、該発電部で発電するように構成されている、発電機能を有する水流発生装置。 A housing having a water inlet and a water inlet;
A water flow generator equipped with a water impeller that is mounted in the housing and generates a water flow;
A power generation unit mounted in the housing and equipped with a power generation impeller;
A water flow generating device having a power generation function configured to generate power in the power generation unit when the power generation impeller is driven to turn by the water flow generated by the water flow impeller of the water flow generation unit. .
該水流用羽根車と対向するように、前記発電部に前記発電用羽根車が装備されている、請求項4に記載の発電機能を有する水流発生装置。 The water flow impeller of the water flow generation unit is equipped on the water inlet side of the water flow generation unit,
The water flow generation device having a power generation function according to claim 4, wherein the power generation unit is equipped with the power generation impeller so as to face the water flow impeller.
該筐体内に装着され、水流を発生させる水流用羽根車を装備する水流発生部と、
該筐体内に装着され、発電用羽根車が装備される発電部と、
該水流発生部の該水流用羽根車により発生された水流により、該発電用羽根車が旋回駆動されることによって、該発電部で発電した電力を蓄電する蓄電部とを備えて、操作部からの操作指令に基づいて、該蓄電部または商用電源からの該水流発生部への電力の給電の制御と、該蓄電部からの周辺機器への電力の給電の制御と、を行う制御部をさらに備える、発電機能を有する水流発生システム。 A housing having a water inlet and a water inlet;
A water flow generator equipped with a water impeller that is mounted in the housing and generates a water flow;
A power generation unit mounted in the housing and equipped with a power generation impeller;
The power generation impeller is swiveled by the water flow generated by the water flow impeller of the water flow generation unit, and includes a power storage unit that stores electric power generated by the power generation unit. A control unit that performs control of power supply from the power storage unit or commercial power source to the water flow generation unit and control of power supply from the power storage unit to peripheral devices based on the operation command A water flow generation system having a power generation function.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014175099A JP6462277B2 (en) | 2014-08-29 | 2014-08-29 | Water flow generation device having power generation function and water flow generation system having power generation function |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014175099A JP6462277B2 (en) | 2014-08-29 | 2014-08-29 | Water flow generation device having power generation function and water flow generation system having power generation function |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2016050491A true JP2016050491A (en) | 2016-04-11 |
JP6462277B2 JP6462277B2 (en) | 2019-01-30 |
Family
ID=55658198
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2014175099A Active JP6462277B2 (en) | 2014-08-29 | 2014-08-29 | Water flow generation device having power generation function and water flow generation system having power generation function |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6462277B2 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN115876968A (en) * | 2021-09-27 | 2023-03-31 | 宁波聚明软件科技有限公司 | But water quality testing device of automatic collection waste water |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS58104371A (en) * | 1981-12-16 | 1983-06-21 | Kunio Saito | Current generator |
JPH079496U (en) * | 1993-07-26 | 1995-02-10 | 新明和工業株式会社 | Purification system for lakes and marshes |
JPH0713499U (en) * | 1993-08-10 | 1995-03-07 | 新明和工業株式会社 | Purification system for lakes and marshes |
JP2001200811A (en) * | 1999-11-09 | 2001-07-27 | Yasuo Tokioka | Hydraulic power unit |
JP2007327483A (en) * | 2006-06-06 | 2007-12-20 | Takashi Tamaki | Generator |
JP3152090U (en) * | 2009-05-07 | 2009-07-16 | 上特技材有限公司 | Ventilation fan wind power generator |
WO2012071632A1 (en) * | 2010-12-01 | 2012-06-07 | Stephen Mark West | Turbine apparatus |
-
2014
- 2014-08-29 JP JP2014175099A patent/JP6462277B2/en active Active
Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS58104371A (en) * | 1981-12-16 | 1983-06-21 | Kunio Saito | Current generator |
JPH079496U (en) * | 1993-07-26 | 1995-02-10 | 新明和工業株式会社 | Purification system for lakes and marshes |
JPH0713499U (en) * | 1993-08-10 | 1995-03-07 | 新明和工業株式会社 | Purification system for lakes and marshes |
JP2001200811A (en) * | 1999-11-09 | 2001-07-27 | Yasuo Tokioka | Hydraulic power unit |
JP2007327483A (en) * | 2006-06-06 | 2007-12-20 | Takashi Tamaki | Generator |
JP3152090U (en) * | 2009-05-07 | 2009-07-16 | 上特技材有限公司 | Ventilation fan wind power generator |
WO2012071632A1 (en) * | 2010-12-01 | 2012-06-07 | Stephen Mark West | Turbine apparatus |
JP2014533807A (en) * | 2010-12-01 | 2014-12-15 | マーク・ウエスト スティーブン | Turbine equipment |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN115876968A (en) * | 2021-09-27 | 2023-03-31 | 宁波聚明软件科技有限公司 | But water quality testing device of automatic collection waste water |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP6462277B2 (en) | 2019-01-30 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN101889128B (en) | Turbine assembly | |
US20050265820A1 (en) | Means to regulate water velocity through a hydro electric turbine | |
US8736096B2 (en) | Water flow electricity generating device | |
JP5681148B2 (en) | Ocean current power generation method and maintenance method | |
US8123457B2 (en) | System and apparatus for improved turbine pressure and pressure drop control using turbine head potential | |
NZ591329A (en) | Improvements in ocean wave energy extraction | |
JP6462277B2 (en) | Water flow generation device having power generation function and water flow generation system having power generation function | |
JP6049749B2 (en) | Turbine equipment | |
WO2008043131A1 (en) | Turbine unit and assembly | |
CN110812815A (en) | Wall-mounted borderless swimming machine | |
CN207595214U (en) | A kind of overturn-preventing can quick rotation hull | |
KR20130141811A (en) | Power generation system by water by using water vortex | |
JP2021505814A (en) | Underwater energy storage system | |
JP2018188989A (en) | Wind power generator | |
CN203795901U (en) | Wave generating mechanism of swimming pool | |
CN211622778U (en) | Embedded borderless swimming machine | |
CN113525653A (en) | Energy-saving ship power transmission device | |
JP6322081B2 (en) | Hydroelectric power generation device having pumping function and hydropower generation system having pumping function | |
EP2893185B1 (en) | Multiblade turbine with polygonal cross-section core. | |
CN207617949U (en) | Unmanned boat and its Sea Chest chilled water unit | |
CN105498129A (en) | Simple self-waking type self electricity generation perpetual motion water cannon robot | |
CN204003494U (en) | A kind of single nozzle water outlet pipeless pump of interior card | |
KR20240034569A (en) | Floating submergible moter pump | |
CN211246128U (en) | Micro-nano bubble generating device | |
US20220074416A1 (en) | Fluid Flow Power Delivery System |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20170228 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20171219 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20171221 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20180209 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20180703 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20180827 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20181225 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20181227 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6462277 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |