水力发电装置的制造方法_3

文档序号:8367192阅读:来源:国知局
固定在固定部50的环构件54的上表面上。一对电动缸63带有制动器,能够保持从缸体部63B突出的杆63A的位置(突出长度)。
[0097]水位传感器64是从陆地上使用激光来检测水面Ws的位置的光学式传感器。也可以替代光学式传感器,使用配置在水渠C的底面而根据水W的水压来测定水面Ws的位置的压力传感器。
[0098]基于来自水位传感器64的检测结果而使驱动控制部(未图示)控制一对电动缸63使其驱动,由此能够使花键轴31的位置与水位相适地上下移动。这样控制的取样频率例如是数分周期即可。
[0099]图4A是表示水位(水面Ws)上下变化时的垂直轴型水力发电装置I的动作的图,是表示在水渠C中流动的水W的水位低的情况的图。
[0100]图4B是表示水位(水面Ws)上下变化时的垂直轴型水力发电装置I的动作的图,是表示在水渠C中流动的水W的水位高的情况的图。
[0101]在垂直轴型水力发电装置I中,垂直轴型水轮机10位于比水面Ws靠下方的位置。垂直轴型水轮机10完全被水浸没。
[0102]因此,花键轴31的下端侧也被水浸没。另一方面,由于利用水轮机位置调整部60使与垂直轴型水轮机10连结的花键轴31上下移动,因此花键轴31的上端侧始终位于比水面Ws靠上方的位置(参照图1)。
[0103]垂直轴型水轮机10接受在水渠C中流动的水W而绕中心轴A进行旋转。与垂直轴型水轮机10连结的花键轴31也绕中心轴A进行旋转。
[0104]由此,配置于花键轴31的两个花键螺母32、33绕中心轴A进行旋转。另外,两个花键螺母32、33所夹持的磁转子56也绕中心轴A进行旋转。
[0105]垂直轴型水轮机10、旋转式滚珠花键轴承40以及磁转子56成为一体而绕中心轴A进行旋转。这样,在与旋转式滚珠花键轴承40连结的发电机55 (磁转子56)中传递垂直轴型水轮机10的旋转。
[0106]如图4A所示,在水渠C中流动的水W的水位降低的情况下,在垂直轴型水力发电装置I中,利用水轮机位置调整部60使运动引导部30工作,使垂直轴型水轮机10与水位相适地向下方移动。当水W的水位降低时,垂直轴型水轮机10、花键轴31、连结板61以及电动缸63的杆63A成为一体而向下方移动。
[0107]水轮机位置调整部60检测水面Ws的变化(水位的降低),与该变化相适地控制电动缸63,因此使垂直轴型水轮机10以及花键轴31与水位的降低相适地朝向水渠C的下方移动。
[0108]另一方面,花键螺母32、33以及发电机55在水W的水位降低的情况下也不改变其位置姿态,维持其位置姿态。花键轴31相对于花键螺母32、33进行移动,因此花键螺母32、33以及发电机55的位置姿态不发生变化。
[0109]因此,即便在水渠C中流动的水W的水位降低,在垂直轴型水力发电装置I中,也不会使垂直轴型水轮机10在水面Ws上露出,因此垂直轴型水轮机10均等地接受水W而进行旋转。因而,在垂直轴型水轮机10不受损伤等的前提下能够持续维持高效的发电。
[0110]如图4B所示,在水渠C中流动的水W的水位变高的情况下,在垂直轴型水力发电装置I中,利用水轮机位置调整部60使运动引导部30工作,使垂直轴型水轮机10与水位相适地向上方移动。当水W的水位增高时,垂直轴型水轮机10、花键轴31、连结板61以及电动缸63的杆63A成为一体而向上方移动。
[0111]水轮机位置调整部60检测水面Ws的变化(水位的上升),与该变化相适地控制电动缸63,因此使垂直轴型水轮机10以及花键轴31与水位的上升相适地朝向水渠C的上方移动。
[0112]如上所述,花键螺母32、33以及发电机55在水W的水位增高的情况下也不会改变其位置姿态,而是维持其位置姿态。由于花键轴31相对于花键螺母32、33移动,因此花键螺母32、33以及发电机55的位置姿态不发生变化。
[0113]因此,即使在水渠C中流动的水W的水位增高,在垂直轴型水力发电装置I中,由于垂直轴型水轮机10距离水面Ws的位置(浸水深度)是恒定的,也能够使垂直轴型水轮机10均等地接受水W而持续维持高效的发电。
[0114]如以上说明的那样,在垂直轴型水力发电装置I中,即使在水渠C中流动的水W的水位上下变化,由于通过水轮机位置调整部60使运动引导部30工作,因此也能够使垂直轴型水轮机10始终被水浸没。因此,能够可靠地避免垂直轴型水轮机10在水面Ws上露出而受到不均匀的水力造成损伤的情况。而且,通过使垂直轴型水轮机10始终被水浸没而垂直轴型水轮机10均等地接受水W而进行旋转,因此能够持续维持有效的发电。
[0115]在垂直轴型水力发电装置I中,由于运动引导部30具有旋转式滚珠花键轴承40,因此能够使垂直轴型水轮机10与水面Ws的变动相适地顺畅地上下移动。
[0116]能够将垂直轴型水轮机10的旋转可靠地传递至发电机55,能够持续维持高效的发电。
[0117]由于发电机55的磁转子56与运动引导部30 (旋转式滚珠花键轴承40)的花键螺母32、33连结,因此能够将垂直轴型水轮机10的旋转可靠地传递至发电机55。
[0118]发电机55的磁转子56被一对花键螺母32、33夹持,因此能够将磁转子56与花键螺母32、33可靠地连结。
[0119]在水轮机位置调整部60中,由于相对于运动引导部30 (花键轴31)连结有电动缸63,因此能够与水位的变动相适地使垂直轴型水轮机10主动且可靠地被水浸没。水轮机位置调整部60配置于固定部50,因此维护性优异。
[0120]也可以替代电动缸63而使用其他线性致动器。例如,也可以使用多级式或者无级式气缸。例如,也可以使用旋转马达与滚珠丝杠组合而成的直动机构。
[0121]这样,能够使用多种多样的线性致动器,因此能够与垂直轴型水轮机10的重量等相适地构筑适当的水轮机位置调整部160。
[0122]接下来,对水轮机位置调整部的第一变形例进行说明。
[0123]图5是表示水轮机位置调整部的第一变形例(水轮机位置调整部160)的图。
[0124]水轮机位置调整部160由配置在花键轴31的外周侧的圆环形的漂浮体161以及配置在花键轴131与漂浮体161的内周面之间的轴承162构成。
[0125]轴承162的内圈在比垂直轴型水轮机10稍微靠上方的位置相对于花键轴31固定。作为轴承162而例如使用防水型的轴承。
[0126]漂浮体(浮体)161例如是由发泡聚苯乙烯等合成树脂材料构成的、在水面Ws上漂浮的低密度构件。在漂浮体161的浮力的作用下使花键轴31的上端侧比水面Ws向上方露出。
[0127]漂浮体161的形状、浮力等能够在不使花键轴31的上端侧被水浸没的范围内适当变更。由此,漂浮体161并不限于由发泡聚苯乙烯形成的情况,也可以是救生圈那样的袋体。也可以是由金属材料形成的罐形状的构件。
[0128]这样,在漂浮体161的浮力的作用下,使花键轴31的上端侧比水面Ws向上方露出,因此即便水位(水面Ws)上下变化,与花键轴31的下端侧连结的垂直轴型水轮机10也始终处于被水浸没的状态。
[0129]漂浮体161相对于花键轴31以绕中心轴A经由轴承162能够旋转的方式连接,因此即使花键轴31绕中心轴A进行旋转,漂浮体161也不会旋转。因此,不会因漂浮体161的存在而阻碍垂直轴型水轮机10的旋转。因而,发电机55能够接受来自在不会受到损失的前提下良好旋转的垂直轴型水轮机10的旋转力(机械能),从而进行发电。因此,垂直轴型水力发电装置I能够进行高效的发电。
[0130]在水轮机位置调整部160中,由于相对于运动引导部30 (花键轴31)经由轴承162而连结有漂浮体161,因此能够与水位的变动相适地使垂直轴型水轮机10可靠地被水浸没。
[0131]圆环形的漂浮体161经由轴承162与花键轴31 (垂直轴型水轮机10)连结,因此不会阻碍垂直轴型水轮机10的旋转,能够进行高效的发电
当前第3页1 2 3 4 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1