JP3138373U

JP3138373U - 水流コーン体

Info

Publication number: JP3138373U
Application number: JP2007008025U
Authority: JP
Inventors: 有海宮脇
Original assignee: 有海宮脇
Priority date: 2007-10-18
Filing date: 2007-10-18
Publication date: 2007-12-27
Anticipated expiration: 2017-10-18

Abstract

【課題】水中発電装置や揚水ポンプ装置の内部を通過する水を水流エネルギーによって高速化し、倍加した水力で発電または揚水を実現可能な水流コーン体を提供する
【解決手段】水流コーン体（１０）では、先端（１０ｂ）から後端（１０ｃ）に向けて送水するために筒状に形成され、筒の内面（１０ａ）は、筒の軸長方向に対して筒の先端（１０ｂ）側に窄んで形成されている。
【選択図】図１

Description

本考案は、河川等の水中に設置され、流水エネルギーを利用した発電または揚水装置に用いる筒状の水流コーン体に関する。

従来技術として、ピトー管を利用して、流体の静圧と動圧との差圧を計測し、気体または液体の流量を検出する流量計が知られている。このような流量計は、筒状の流体管路、該流体管路の外周部に設けられた動圧検出用ピトー管、静圧検出用ピトー管および差圧センサー等で構成される（例えば、特許文献１）。

特開２００２−６２１７２号公報

しかしながら、このような筒状の流体管路を適用した水中発電装置や揚水ポンプ装置を河川等の水中に設置するような場合、これら装置内を通過する水を水流エネルギーによって高速化できず、倍加した水力による発電および揚水を実現できないという問題があった。

本考案の目的は、水中発電装置や揚水ポンプ装置の内部を通過する水を水流エネルギーによって高速化し、倍加した水力で発電または揚水を実現可能な水流コーン体を提供することである。

請求項１の水流コーン体では、先端から後端に向けて送水するための筒状体からなり、
筒状体の内面は、筒状体の軸長方向に対して筒状体の先端側に窄んで形成されている。この構成によれば、口径の狭い先端側から口径の広い後端側に向けて送水でき、周知であるベルヌーイの定理によって、先端付近で高速の水流を得ることができる。

請求項２の水流コーン体では、筒状体は、円錐台状に形成されている。この構成によれば、口径の狭い先端側から口径の広い後端側に向けて送水でき、周知であるベルヌーイの定理によって、先端付近で高速の水流を得ることができる。

請求項３の水流コーン体では、筒状体は、漏斗状に形成されている。この構成によれば、口径の狭い先端側から口径の広い後端側に向けて送水でき、周知であるベルヌーイの定理によって、先端付近で高速の水流を得ることができる。

請求項４の水流コーン体では、筒状体の後端の外周部は、面取りされている。この構成によれば、水流コーン体の外面に沿って流れる流水を、周知のコアンダ効果によって筒の後端側の外周部で低圧水流にできる。このため、水流コーン体の内部を通過する吸引水を筒の後端側に吸引できる。また、この構成によれば、水流コーン体の内部を通過する吸引水を、周知である流線曲率の定理によって、後端側の内周部で高圧水流にでき、筒の後端側に吸引できる。

本考案の水流コーン体によれば、水中発電装置や揚水ポンプ装置の内部を通過する水を水流エネルギーによって高速化し、倍加した水力で発電または揚水を実現できる。

また、本考案の水流コーン体は発電と揚水の両方に利用でき、水中発電装置や揚水ポンプ装置の設置および移設には土木工事等を要しない。

また、本考案の水流コーン体によれば、河川等の流水による水力エネルギーを軽便に活用でき、自然環境への問題に対応できる。

以下、本考案の実施形態を図面を用いて説明する。図１は、本考案の水流コーン体の第１実施形態を示している。水流コーン体１０は円錐台状に形成された筒状体であり、その内面１０ａは、水流コーン体１０の軸長方向に対して先端１０ｂ側に窄んだ漏斗状に形成されている。水流コーン１０の後端１０ｃ側の外周部１０ｄは、面取りされている。

図２および図３は、複数の水流コーン体１０を適用した水中発電装置１を示している。この例では、水中発電装置１は、４つの水流コーン体１０を横並びに接続する合流用パイプ６、ケーシング７、吸引水用ストレーナー８、プロペラ水車９、各水流コーン体１０、プロペラ水車９に直結する水中用発電機１１、および、この水中用発電機１１から電力が送電される送電コード１２を有している。水中発電装置１は、設置用支柱１３を介して浅瀬の川底２に設置されている。

図中の矢印３は、各水流コーン体１０および水中発電装置１の外部を流れる流水を示し、矢印４は、吸引水用ストレーナー８から吸い込まれ、プロペラ水車９を介して各水流コーン体１０の内部を通過する吸引水を示し、図中の符号５は、流水面を示している。

この状態で、各水流コーン体１０の外面に沿って流れる流水３は、周知のコアンダ効果によって外周部１０ｄで低圧水流となる。そして、流水３は、この外周部１０ｄに沿って惰性で１０ｃの斜め前方に進む。この結果、吸引水４が後端１０ｃ側に吸引され、後端１０ｃから各水流コーン体１０の外部に放水される。

また、吸引水４は、周知である流線曲率の定理によって、後端１０ｃ側の内周部で高圧水流となる。そして、吸引水４は、後端１０ｃ付近で低圧の流水３によって吸引され、吸引水４の放水量が増大する。さらに、吸引水４は、口径の狭い先端１０ｂから口径の広い後端１０ｃに向けて放水されるため、周知であるベルヌーイの定理によって、先端１０ｂ付近で高速の水流を得ることができる。

以上、本考案の水流コーン体の第１実施形態では、それぞれの水流コーン体１０から得られた高速の水流を合流用パイプ６によって合流させることで、倍加された水力でプロペラ水車９および水中用発電機１１をそれぞれ駆動および発電させることができる。さらに、本実施形態では、河川等の流水による水力エネルギーを軽便に活用でき、自然環境への問題に対応できる。

図４および図５は、本考案の水流コーン体の第２実施形態を示している。第１実施形態で説明した要素と同一の要素については、詳細な説明を省略する。この実施形態では、４つの水流コーン体１０を、水中発電装置１（図２および図３）に代えて水中ポンプ装置１４に適用する点で第１実施形態と相違する。その他の構成は、第１実施形態の水流コーン体と同じである。

この例では、水中ポンプ装置１４は、４つの水流コーン体１０を横並びに接続する合流用パイプ６、ケーシング７、吸引水用ストレーナー８、プロペラ水車９、各水流コーン体１０、プロペラ水車９に直結する水中用ポンプ１５、水中ポンプ用ストレーナー１６、フロート１７および送水ホース１８を有している。水中ポンプ装置１４は、係留用ロープ１９およびアンカーブロック２０を用いて、水深の深い川底２に潜水状態で係留されている。図中の矢印２１は、水中ポンプ用ストレーナー１６から吸い込まれ、送水ホース１８を介して揚水される流水を示している。

以上、本考案の水流コーン体の第２実施形態では、第１実施形態と同様に、それぞれの水流コーン体１０から得られた高速の水流を合流用パイプ６によって合流させることで、倍加された水力でプロペラ水車９および水中用ポンプ１５をそれぞれ駆動および揚水させることができる。さらに、本実施形態では、河川等の流水による水力エネルギーを軽便に活用でき、自然環境への問題に対応できる。

本考案の水流コーン体の第１実施形態を示している。複数の水流コーン体を適用した水中発電装置を示している。複数の水流コーン体を適用した水中発電装置を示している。本考案の水流コーン体の第２実施形態を示している。本考案の水流コーン体の第２実施形態を示している。

符号の説明

１水中発電装置
２川底
３、２１流水
４吸引水
５流水面
６合流用パイプ
７ケーシング
８吸引水用ストレーナー
９プロペラ水車
１０水流コーン体
１０ａ内面
１０ｂ先端
１０ｃ後端
１０ｄ外周部
１１水中用発電機
１２送電コード
１３設置用支柱
１４水中ポンプ装置
１５水中用ポンプ
１６水中ポンプ用ストレーナー
１７フロート
１８送水ホース
１９係留用ロープ
２０アンカーブロック

Claims

先端から後端に向けて送水するための筒状体からなり、
前記筒状体の内面は、前記筒状体の軸長方向に対して前記筒状体の先端側に窄んで形成されていることを特徴とする水流コーン体。
請求項１記載の水流コーン体において、
前記筒状体は、円錐台状に形成されていることを特徴とする水流コーン体。
請求項１記載の水流コーン体において、
前記筒状体は、漏斗状に形成されていることを特徴とする水流コーン体。
請求項１記載の水流コーン体において、
前記筒状体の後端の外周部は、面取りされていることを特徴とする水流コーン体。