[发明专利]水力发电装置以及水力发电系统

说明书

技术领域

本发明涉及利用水力来发电的水力发电装置以及利用该装置的水力发电系统。

背景技术

下述技术众所周知（例如，参照专利文献1）：使浮船漂浮于能够通过涨落的潮位差而实现海水的流入以及排出的船坞内，在浮船的侧面突出设置有具备齿轮轴的齿轮，在船坞侧设置有与齿轮啮合的齿条，浮船的升降使齿轮旋转，并通过增速机构提高齿轮的转速而驱动发电机，由此利用涨落的潮位差来发电。

另一方面，下述技术也众所周知（参照专利文献21）：将筑堤内的水面与外部的海面设为相同，在筑堤内具备设有发电机构以及传动机构的发电船和能够升降地从发电船下垂而通过反转机构向与发电船的升降相反的方向升降的浮筒，在涨潮时使用具备摇杆以及传导杆等的连络机构将发电船的上升运动转换成旋转运动来发电，在落潮时使浮筒上升，此时经由升降机构来发电。

专利文献1：特开平10-274145号公报

专利文献2：特开平02-301674号公报

发明内容

但是，前者的现有技术使用了齿轮齿条机构，所以难以在高转换效率下得到驱动发电机所需要的转速以及转矩。后者的现有技术，构造复杂、制作困难并且会导致成本上升。每一项现有技术都是在漂浮于水面的船上搭载发电设备，所以需要用于将发出电力向外部输出的结构，不仅如此而且在设备整体的维修上还存在应该解决的课题。

另外，现有技术仅着眼于潮汐发电，不能适用于河水和/或自来水等多样的水源。进而，关于发电能力的规模也具有大小各种要求，但现有技术难以应对多样的发电能力。

本发明的目的在于提供一种水力发电装置以及使用该装置的水力发电系统，其中，通过漂浮于水槽内的水面的浮筒与将浮筒的直线运动转换成旋转运动的直线-旋转转换机构的新组合，构造简单且直线运动容易向旋转运动转换，工作的可靠性也高，而且容易适应多样的水源以及多样的发电能力。

本发明的水力发电装置具备水槽、浮筒、直线-旋转转换机构以及发电机。水槽能够进行相对于其的供水以及排水。浮筒配设成在水槽内漂浮，随着伴随向水槽内的供水以及排水而产生的水面变动，上升以及下降。直线-旋转转换机构具备阳螺纹轴以及阴螺纹体。阳螺纹轴旋转自如地被支撑。阴螺纹体螺纹结合于阳螺纹轴而与浮筒的上升以及下降时的直线运动联动，并且通过其联动时的直线移位使阳螺纹轴旋转。发电机通过阳螺纹轴的旋转而驱动。

根据本发明的水力发电装置，使用具备阳螺纹轴以及螺纹结合于阳螺纹轴的阴螺纹体的直线-旋转转换机构而使该阴螺纹体与浮筒上升以及下降时的直线运动联动，根据阴螺纹体的直线运动使阳螺纹轴旋转而驱动发电机发电，所以提供一种水力发电装置以及使用该装置的水力发电系统，其中，水力发电装置的构造简单，且直线运动向旋转运动的转换容易，工作可靠性升高，并且容易适应多样的水源以及多样的发电能力。

附图说明

图1是本发明的水力发电装置的第1实施方式所涉及的正视纵剖图。

图2是沿着图1的II-II’线的剖视图。

图3是沿着图1的III-III’线的剖视图。

图4是沿着图1的IV-IV’线的剖视图。

图5是沿着图1的V-V’线的剖视图。

图6是表示本发明的一个实施方式所涉及的水力发电装置的直线-旋转转换机构的（a）放大横剖图以及（b）放大要部纵剖图。

图7是本发明的水力发电装置的第2实施方式所涉及的正视纵剖图。

图8是本发明的水力发电装置的第2实施方式所涉及的局部省略的侧剖图。

图9是本发明的水力发电装置的第3实施方式所涉及的正视纵剖图。

图10是本发明的水力发电装置的第4实施方式所涉及的正视纵剖图。

图11是本发明的水力发电装置的第5实施方式所涉及的正视纵剖图。

图12是沿着图11的II-II’线的剖视图。

图13是沿着图11的III-III’线的剖视图。

图14是本发明的水力发电装置的第6实施方式所涉及的正视纵剖图。

图15是本发明的水力发电装置的第7实施方式所涉及的正视纵剖图。

图16是本发明的水力发电系统的第1实施方式所涉及的模式配置图。

图17是本发明的水力发电系统的第1实施方式所涉及的供水以及排水的1个周期内的定时图。

图18是本发明的水力发电系统的第2实施方式所涉及的示意配置图。

图19是本发明的水力发电系统的第3实施方式所涉及的示意配置图。