水力發(fā)電裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明的水力發(fā)電裝置具備上游側(cè)配管（1）、下游側(cè)配管（2）、葉輪殼體（3）、在上游側(cè)配管的內(nèi)壁方向上引導(dǎo)水流的輪轂（4a、4b）、以及在葉輪殼體的軸心周圍可旋轉(zhuǎn)地容納于葉輪殼體內(nèi)的葉輪（5），輪轂沿著葉輪殼體的軸心方向分割成固定于上游側(cè)配管的一個(gè)固定輪轂（4a）與嵌合于葉輪的一個(gè)旋轉(zhuǎn)輪轂（4b），固定輪轂上設(shè)置有電樞（70），旋轉(zhuǎn)輪轂上以與電樞對(duì)置配置的形式設(shè)置有永久磁石勵(lì)磁（80）。
【專利說明】
水力發(fā)電裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及安裝并使用于水路(大多數(shù)情況下為水管)的水力發(fā)電裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]如專利文獻(xiàn)I所公開的那樣，開發(fā)有形成為在水車的外側(cè)環(huán)狀地配置發(fā)電機(jī)部分的結(jié)構(gòu)，且在不建造水壩的情況下安裝并使用于存在高低差的上下水道、小河川、農(nóng)業(yè)用水路及工廠排水路等的水路的水力發(fā)電裝置。該水力發(fā)電裝置作為實(shí)現(xiàn)山間部等難以設(shè)置來自已建發(fā)電所的送電線的場所處的能量自產(chǎn)自銷的手段的一種而被注目。
[0003]圖11是示出專利文獻(xiàn)I所公開的水力發(fā)電裝置的結(jié)構(gòu)的剖視圖。具備卷繞電樞鐵心305b的電樞繞組305a的圓環(huán)狀的定子306，以包圍將上游側(cè)配管310與下游側(cè)配管312接合的管路的外周的形式設(shè)置。又，以包圍圓環(huán)狀的定子306的外周的形式設(shè)置有用于冷卻電樞繞組305a的發(fā)熱的冷卻機(jī)構(gòu)315。又，外周上貼付有永久磁石304且內(nèi)周上具備比該內(nèi)周更向徑向內(nèi)側(cè)突出的螺旋槳葉片的圓環(huán)狀的轉(zhuǎn)子(葉輪)303，以可旋轉(zhuǎn)的形式設(shè)置在定子306的內(nèi)側(cè)。又，在卡合了上游側(cè)配管310與下游側(cè)配管312的殼體的軸心上，在上游側(cè)配管310的內(nèi)壁側(cè)固設(shè)有引導(dǎo)水流的輪轂302。又，將進(jìn)入轉(zhuǎn)子303的水流向適合轉(zhuǎn)子303的螺旋槳葉片的傾斜度的方向引導(dǎo)的引導(dǎo)葉片301，設(shè)置于輪轂302的外周面與上游側(cè)配管310的內(nèi)壁之間。又，以與設(shè)置有永久磁石304的轉(zhuǎn)子303的外周中央部的圓環(huán)的側(cè)面對(duì)置的形式設(shè)置有水潤滑軸承307a，307b。
[0004]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn):
專利文獻(xiàn)1:日本特開2006-189014號(hào)公報(bào)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]發(fā)明要解決的問題:
在將圖11所示的現(xiàn)有水力發(fā)電裝置安裝并使用于截面積較大的水路時(shí)，有必要加大外周上貼付有的永久磁石304的轉(zhuǎn)子303的直徑。又，這種情況下，如圖12所示，貼付于轉(zhuǎn)子303的外周曲面的永久磁石304的使用量增加的同時(shí)，也需要使從轉(zhuǎn)子303的外周沿著徑向外側(cè)階梯式地設(shè)置的水潤滑軸承307a、307b，具備電樞繞組305a的定子306及冷卻機(jī)構(gòu)315大型化。
[0006]可是，水力發(fā)電裝置的發(fā)電容量一般通過“K (比例定數(shù))X流速2X流量”來表示。借助于此，安裝于高揚(yáng)程(高流速)且小流量的水路(即由于高流速與小流量之間的關(guān)系而截面積較小的水路)的水力發(fā)電裝置的發(fā)電容量與安裝于低揚(yáng)程(低流速)且大流量的水路(即由于低流速與小流量之間的關(guān)系而截面積較大的水路)的水力發(fā)電裝置的發(fā)電容量有時(shí)幾乎沒有變化。這種情況下，將安裝有水力發(fā)電裝置的水路從高揚(yáng)程且小流量的水路變更至低揚(yáng)程且大流量的水路時(shí)，沒有必要連發(fā)動(dòng)機(jī)部分的大小也變更。然而，在圖11所示的現(xiàn)有的水力發(fā)電裝置的情況下，根據(jù)所適用的水路的截面積的增加，不僅需要轉(zhuǎn)子的大型化(大口徑化)，還需要使從轉(zhuǎn)子的外周沿著徑向階梯化的結(jié)構(gòu)(水潤滑軸承307a、307b、定子306以及冷卻結(jié)構(gòu)315)也大型化(大口徑化)。
[0007]像這樣，在與發(fā)電容量相比截面積較大的低揚(yáng)程且大流量等的水路中適用現(xiàn)有水力發(fā)電裝置的情況下，會(huì)有不僅將轉(zhuǎn)子還不得不將裝置整體大型化，且生產(chǎn)性與經(jīng)濟(jì)性等較低的問題。
[0008]本發(fā)明是為了解決像這樣的課題而提出的，其目的在于提供一種具有與作為適用對(duì)象的水路的各要素(流速、流量、截面積等)相應(yīng)且從生產(chǎn)性、經(jīng)濟(jì)性及小型化的觀點(diǎn)出發(fā)適合的結(jié)構(gòu)的水力發(fā)電裝置。
[0009]解決問題的手段:
為了解決所述問題，根據(jù)本發(fā)明的某形態(tài)的安裝并使用于水路的水力發(fā)電裝置具備:安裝于所述水路的上游側(cè)配管及下游側(cè)配管，被夾持地設(shè)置于所述上游側(cè)配管與所述下游側(cè)配管之間的葉輪殼體，配置于所述葉輪殼體的軸心方向的輪轂，和以可在所述葉輪殼體的軸心周圍旋轉(zhuǎn)的形式容納于所述葉輪殼體內(nèi)的葉輪，所述輪轂分割成旋轉(zhuǎn)輪轂與至少一個(gè)固定輪轂，所述旋轉(zhuǎn)輪轂嵌合于所述葉輪，所述至少一個(gè)固定輪轂相對(duì)于所述旋轉(zhuǎn)輪轂在所述葉輪殼體的軸心方向上隔著規(guī)定間隔地固定配置，所述至少一個(gè)固定輪轂中設(shè)置有電樞，所述旋轉(zhuǎn)輪轂中以與所述至少一個(gè)固定輪轂的電樞對(duì)置的形式設(shè)置有永久磁石勵(lì)磁或電磁石勵(lì)磁。
[0010]根據(jù)所述結(jié)構(gòu)，形成為例如將設(shè)置有發(fā)電機(jī)的永久磁石勵(lì)磁的旋轉(zhuǎn)輪轂嵌合于葉輪上，且在與旋轉(zhuǎn)輪轂相獨(dú)立的至少一個(gè)固定輪轂上設(shè)置發(fā)電機(jī)的電樞的結(jié)構(gòu)。這種情況下，可獨(dú)立地設(shè)計(jì)/制作葉輪與發(fā)電機(jī)部分(旋轉(zhuǎn)輪轂、固定輪轂)，同時(shí)可提供實(shí)現(xiàn)了對(duì)應(yīng)于水路的各要素(流量、流速、截面積等)從生產(chǎn)性、經(jīng)濟(jì)性及小型化的觀點(diǎn)出發(fā)合適的規(guī)模的水力發(fā)電裝置。
[0011]例如可以與葉輪的直徑無關(guān)地決定發(fā)電機(jī)的容量，使得在現(xiàn)有的水力發(fā)電裝置中相對(duì)于導(dǎo)入較困難的低揚(yáng)程(低流速)且大流量的水路(截面積較大的水路)可以僅將葉輪大型化的設(shè)計(jì)。更詳細(xì)地說明的話，水力發(fā)電裝置的發(fā)電容量一般通過“K (比例定數(shù))X流速2X流量”來表示，因此安裝于高揚(yáng)程(高流速)且小流量的水路(即截面積較小的水路)的水力發(fā)電裝置的發(fā)電容量與安裝于低揚(yáng)程(低流速)且大流量的水路(即截面積較大的水路)的水力發(fā)電裝置的發(fā)電容量有時(shí)沒有太大變化。這種情況下，以截面積較大的水路作為適用對(duì)象時(shí)，甚至沒有必要變更發(fā)動(dòng)機(jī)部分的大小。然而，在現(xiàn)有的水力發(fā)電裝置的結(jié)構(gòu)的情況下，不僅需要轉(zhuǎn)子的大型化(大口徑化)還需要將發(fā)電機(jī)部分也大型化(大口徑化)。與此相對(duì)，由于可獨(dú)立地設(shè)計(jì)/制作葉輪與發(fā)電機(jī)部分，因此不需要將發(fā)電機(jī)部分大型化而僅將葉輪大型化即可。
[0012]反之，從低揚(yáng)程且大流量的水路(截面積較大的水路)向高揚(yáng)程且小流量的水路(截面積較小的水路)變更適用對(duì)象時(shí)，水力發(fā)電裝置的發(fā)電容量有時(shí)沒有太大變化。這種情況下，由于可獨(dú)立地設(shè)計(jì)/制作葉輪與發(fā)動(dòng)機(jī)部分，因此不改變發(fā)動(dòng)機(jī)部分的大小而僅將葉輪小型化即可。
[0013]又，由于是容易從葉輪處脫卸發(fā)電機(jī)部分的結(jié)構(gòu)，因此可以使水力發(fā)電裝置的制造工序簡單化的同時(shí)提高水力發(fā)電裝置的維護(hù)性。
[0014]又，雖然發(fā)電機(jī)部分的設(shè)置場所從葉輪變更至輪轂，但沒有必要從現(xiàn)有的水力發(fā)電裝置的結(jié)構(gòu)特意改變?nèi)~輪的形狀。因此，例如可以原封不動(dòng)地繼承具備葉輪的完全不接觸、低震動(dòng)、低噪音及無需油等的特征的現(xiàn)有水力發(fā)電裝置的水潤滑軸承的結(jié)構(gòu)。
[0015]又，通過將發(fā)電機(jī)部分設(shè)置于比葉輪靠近葉輪殼體的軸心側(cè)位置的旋轉(zhuǎn)輪轂及固定輪轂上，借助于此發(fā)電時(shí)該發(fā)電部分暴露于水路內(nèi)的水流中，因此不需要以包圍像現(xiàn)有的水力發(fā)電裝置那樣的水路的外周的形式設(shè)置對(duì)應(yīng)于水路的直徑的規(guī)模的冷卻機(jī)構(gòu)。此夕卜，也不需要以包圍像現(xiàn)有的水力發(fā)電裝置那樣的水路的外周的形式設(shè)置對(duì)應(yīng)于水路的直徑的規(guī)模的發(fā)電機(jī)的定子。
[0016]又，現(xiàn)有的水力發(fā)電裝置的情況下，在葉輪的外周曲面貼付具有重量的永久磁石，因此葉輪的慣性力矩較大，葉輪的啟動(dòng)/停止需要較多的能量。又，由于旋轉(zhuǎn)時(shí)的離心力永久磁石容易從葉輪的外周曲面脫離。相對(duì)于此，通過將發(fā)電機(jī)部分設(shè)置于比葉輪靠近葉輪殼體的軸心側(cè)位置的旋轉(zhuǎn)輪轂及固定輪轂上，借助于此葉輪的慣性力矩較小，因此可以抑制葉輪的啟動(dòng)/停止所需要的能量。
[0017]又，在將永久磁石勵(lì)磁設(shè)置于比葉輪靠近葉輪殼體的軸心側(cè)位置的旋轉(zhuǎn)輪轂上的工序，與像現(xiàn)有的水力發(fā)電裝置那樣的將永久磁石勵(lì)磁貼付于葉輪的外周曲面的工序相比要容易。即，在現(xiàn)有的水力發(fā)電裝置的情況下，在制作葉輪之后需要貼付永久磁石。相對(duì)于此，通過形成為使設(shè)置有電樞的旋轉(zhuǎn)輪轂嵌合在葉輪上的結(jié)構(gòu)，以此可以不等待葉輪的制作而獨(dú)立地設(shè)計(jì)/制作發(fā)電機(jī)部分。
[0018]也可以是所述水力發(fā)電裝置中，具有固設(shè)于所述上游側(cè)配管的內(nèi)壁的引導(dǎo)葉片，所述輪轂沿著所述葉輪殼體的軸心方向分割成固定于所述上游側(cè)配管的一個(gè)固定輪轂與嵌合于所述葉輪的一個(gè)旋轉(zhuǎn)輪轂，所述一個(gè)旋轉(zhuǎn)輪轂上設(shè)置有所述永久磁石勵(lì)磁，設(shè)置有所述電樞的所述一個(gè)固定輪轂固設(shè)于位于所述上游側(cè)配管的軸心側(cè)的所述引導(dǎo)葉片的表面。
[0019]根據(jù)所述結(jié)構(gòu)，上游側(cè)配管上通常固設(shè)有引導(dǎo)葉片，因此通過該引導(dǎo)葉片將設(shè)置有電樞的固定輪轂固設(shè)于上游側(cè)配管更會(huì)使水力發(fā)電裝置的結(jié)構(gòu)簡潔化。具體而言，通過預(yù)先在引導(dǎo)葉片的內(nèi)部插入電力電纜，以此可以通過前述的電力電纜將設(shè)置于固定輪轂的電樞所產(chǎn)生的起電力取出至水路的外部。
[0020]也可以是所述水力發(fā)電裝置中，具有固設(shè)于所述上游側(cè)配管的內(nèi)壁的引導(dǎo)葉片，所述輪轂沿著所述葉輪殼體的軸心方向分割成固定于所述上游側(cè)配管及所述下游側(cè)配管的兩個(gè)固定輪轂與嵌合于所述葉輪的一個(gè)旋轉(zhuǎn)輪轂，所述一個(gè)旋轉(zhuǎn)輪轂上設(shè)置有所述永久磁石勵(lì)磁，所述兩個(gè)固定輪轂中的設(shè)置有所述電樞的一方的固定輪轂固設(shè)于所述下游側(cè)配管的內(nèi)壁，所述兩個(gè)固定輪轂中的未設(shè)置所述電樞的另一方的固定輪轂固設(shè)于位于所述上游側(cè)配管的軸心側(cè)的所述弓I導(dǎo)葉片的表面。
[0021 ] 也可以是所述水力發(fā)電裝置中，所述輪轂沿著所述輪轂殼體的軸心方向分割成固定于所述上游側(cè)配管及所述下游側(cè)配管的兩個(gè)固定輪轂與嵌合于所述葉輪的一個(gè)旋轉(zhuǎn)輪轂，所述一個(gè)旋轉(zhuǎn)輪轂上設(shè)置有所述永久磁石勵(lì)磁，所述兩個(gè)固定輪轂的雙方上都設(shè)置有所述電樞。
[0022]根據(jù)所述結(jié)構(gòu)，固設(shè)于上游側(cè)配管及下游側(cè)配管的兩個(gè)固定輪轂雙方上都設(shè)有電樞，因此可以使發(fā)電容量更大。
[0023]所述水力發(fā)電裝置中，所述輪轂沿著所述葉輪殼體的軸心方向分割成固定于所述上游側(cè)配管及所述下游側(cè)配管的兩個(gè)固定輪轂與嵌合于所述葉輪的一個(gè)旋轉(zhuǎn)輪轂，所述兩個(gè)固定輪轂中的一方的固定輪轂上設(shè)置有勵(lì)磁調(diào)整器以及將從所述勵(lì)磁調(diào)整器輸出的交流電力進(jìn)行送電的送電繞組，所述一個(gè)旋轉(zhuǎn)輪轂上設(shè)置有與所述送電繞組對(duì)置配置的受電繞組、在所述受電繞組中整流受電的交流電力的整流器、以及通過從所述整流器中輸出的直流電力進(jìn)行勵(lì)磁的電磁石勵(lì)磁，所述兩個(gè)固定輪轂中的另一方的固定輪轂上以與所述電磁石勵(lì)磁對(duì)置配置的形式設(shè)置有所述電樞。
[0024]根據(jù)所述結(jié)構(gòu)，形成為電磁石勵(lì)磁式的同期發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)而不是永久磁石勵(lì)磁式，因此，在要增加發(fā)電容量的情況下，不需要使用比電磁石高價(jià)的永久磁石。又，可以通過勵(lì)磁調(diào)整改善力率，改善發(fā)電效率。
[0025]發(fā)明效果:
根據(jù)本發(fā)明，可以提供一種具有對(duì)應(yīng)于作為適用對(duì)象的水路的各元素(流速、流量、斷面積等)從生產(chǎn)性、經(jīng)濟(jì)性及小型化的觀點(diǎn)出發(fā)合適的結(jié)構(gòu)的水力發(fā)電裝置。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0026]圖1是示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)I的安裝并使用于水路的水力發(fā)電裝置的結(jié)構(gòu)例的剖視圖；
圖2是示意地示出圖1所示的水力發(fā)電裝置的轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)的圖；
圖3是示出設(shè)置于圖1所示的水力發(fā)電裝置的定子上的電樞的設(shè)置例的圖；
圖4是示出設(shè)置于圖1所示的水力發(fā)電裝置的轉(zhuǎn)子上的永久磁石勵(lì)磁的設(shè)置例的圖； 圖5是用于說明圖1所示的水力發(fā)電裝置的結(jié)構(gòu)上的效果的圖；
圖6是詳細(xì)地表示出圖1所示的水輪滑軸承周圍的結(jié)構(gòu)的水力發(fā)電裝置的剖視圖；
圖7是示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)2的安裝并使用于水路的水力發(fā)電裝置的結(jié)構(gòu)例的首丨J視圖;
圖8是示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)3的安裝并使用于水路的水力發(fā)電裝置的結(jié)構(gòu)例的首丨J視圖;
圖9是示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)4的安裝并使用于水路的水力發(fā)電裝置的結(jié)構(gòu)例的首丨J視圖;
圖10是示出根據(jù)圖9所示的水力發(fā)電裝置的兩個(gè)固定輪轂及一個(gè)旋轉(zhuǎn)輪轂內(nèi)的結(jié)構(gòu)例的框圖；
圖11是示出現(xiàn)有的水力發(fā)電裝置的結(jié)構(gòu)的剖視圖；
圖12是用于說明圖11所示的水力發(fā)電裝置的結(jié)構(gòu)上的問題的圖。

【具體實(shí)施方式】
[0027]以下，參考附圖對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選的實(shí)施形態(tài)進(jìn)行說明。另，以下所有附圖中相同或相應(yīng)要素標(biāo)記相同的參考符號(hào)，并省略重復(fù)的說明。
[0028](實(shí)施形態(tài)I)
圖1是示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)I的安裝并使用于水路的水力發(fā)電裝置的結(jié)構(gòu)例的剖視圖。圖2是示意地示出了圖1所示的水力發(fā)電裝置的轉(zhuǎn)子(下述的葉輪5及旋轉(zhuǎn)輪轂4b)的結(jié)構(gòu)的圖。圖3是示出了設(shè)置于圖3所示水力發(fā)電裝置的定子(下述的固定輪轂4a)上的電樞的設(shè)置例的圖。圖4是示出了設(shè)置于圖1所示水力發(fā)電裝置的轉(zhuǎn)子上的永久磁石勵(lì)磁的設(shè)置例的圖。
[0029]圖1所示的水力發(fā)電裝置100具備:安裝于水路(參考圖5)的上游側(cè)配管I及下游側(cè)配管2 ;夾在上游側(cè)配管I和下游側(cè)配管2之間的葉輪殼體3 ;配置于葉輪殼體3的軸心方向上，并在上流側(cè)配管I的內(nèi)部方向上引導(dǎo)水流并增加流速的流線形狀的輪轂(4a、4b)；以可在葉輪殼體3的軸心周圍旋轉(zhuǎn)的形式容納于葉輪殼體3內(nèi)，且具有圓形狀的開口部(參考圖2)的葉輪5，以及固設(shè)于上流側(cè)配管I的內(nèi)壁的引導(dǎo)葉片6。另，配設(shè)有從葉輪5的徑向內(nèi)側(cè)突出的多個(gè)螺旋槳葉(未圖示)，引導(dǎo)葉片6發(fā)揮在與葉輪5的多個(gè)螺旋槳葉的傾斜度相適合的方向上引導(dǎo)水流的作用。
[0030]如圖1所示，流線形狀的葉輪(4a、4b)在葉輪殼體3的軸心方向上兩段分割成固定于上游側(cè)配管I的一個(gè)輪轂(以下稱為固定輪轂)4a與嵌合于葉輪5的圓形狀的開口部(參考圖2)的一個(gè)輪轂(以下稱為旋轉(zhuǎn)輪轂)4b。而且，固定輪轂4a上設(shè)置有電樞70 (電樞繞組7a、電樞鐵心7b)，旋轉(zhuǎn)輪轂4b上設(shè)置有具有與電樞70對(duì)置配置的多個(gè)磁極的永久磁石勵(lì)磁80 (永久磁石8，層疊電磁鋼板9)。具體而言，固定輪轂4a固設(shè)于位于上游側(cè)配管I的軸心側(cè)的導(dǎo)管葉片6的表面上，借助于此，固定輪轂4a形成為通過導(dǎo)向葉片6固設(shè)于上游側(cè)配管I的內(nèi)壁的狀態(tài)。又，旋轉(zhuǎn)輪轂4b如圖2所示，通過嵌合于葉輪5的圓形狀的開口部5a，以此可以與葉輪5成為一體地旋轉(zhuǎn)。
[0031]圖3中示出了形成為固定輪轂4a中的電樞70的電樞繞組7a及電樞鐵心7b的設(shè)置例。另，圖3中作為電樞繞組7a及電樞鐵心7b的設(shè)置例的一種，從圓頂形狀的固定輪轂4a的外周側(cè)面觀察的配置與從固定輪轂4a的圓形狀的剖面觀察的配置通過虛線映射。固定輪轂4a的圓形狀的剖面上多個(gè)(例如六個(gè))電樞繞組7a沿著該圓形狀的剖面的圓周方向等間隔(例如60度間隔)地分離設(shè)置。又，卷繞電樞繞組7a的電樞鐵心7b的平面形狀為圓形狀。另在圖3中示出了平面形狀為圓形狀的電樞鐵心7b及電樞繞組7a的設(shè)置例的圖的左右相鄰的位置，示出了從平面形狀為扇形狀或長方形狀的電樞鐵心7b及電樞繞組7a的固定輪轂4a的剖面觀察的設(shè)置例。另，電樞繞組7a及電樞鐵心的個(gè)數(shù)根據(jù)規(guī)格而決定，因此不限于像上述那樣示例的個(gè)數(shù)。又，電樞70不限定于在電樞鐵心7b的外周卷繞電樞繞組7a的形態(tài)，也可以是沒有電樞鐵心7b的空心的電樞繞組7a的形態(tài)等。
[0032]圖4示出了形成為旋轉(zhuǎn)輪轂4b中的永久磁石勵(lì)磁80的永久磁石8的設(shè)置例。另，圖4中作為永久磁石8的設(shè)置例的一種，從圓頂形狀的旋轉(zhuǎn)輪轂4b的外周側(cè)面觀察的配置與從旋轉(zhuǎn)輪轂4b的圓形狀的剖面觀察的配置通過虛線映射。從旋轉(zhuǎn)輪轂4b的圓形狀的剖面觀察旋轉(zhuǎn)輪轂4b的內(nèi)部埋設(shè)有形成了多個(gè)磁極的永久磁石8。另，從旋轉(zhuǎn)輪轂4b的圓形狀的剖面觀察在位于內(nèi)側(cè)的永久磁石8的兩個(gè)平面上貼付有層疊多個(gè)圓環(huán)狀的電磁鋼板而形成的層疊電磁鋼板9。永久磁石8的磁極的類型是將兩組的N極/S極在每個(gè)磁極之間設(shè)有空隙地分離配置的四極型。另外，圖4中示出了將一組的N極/S極設(shè)有間隙地分離配置的兩極型、將四組的N極/S極在每個(gè)磁極之間設(shè)有間隙地分離設(shè)置的八極型、或?qū)⑺慕M的N極/S極在每個(gè)磁極之間不設(shè)有空隙地成環(huán)狀地連續(xù)配置的圓環(huán)型形狀。又，作為圓狀的層疊電磁鋼板9的情況，也示出了四組的扇狀的N極/S極在每個(gè)磁極之間不設(shè)有空隙地沿著層疊電磁鋼板9的圓周方向連續(xù)配置的圓柱型形狀。另，極數(shù)根據(jù)規(guī)格而決定，因此不限定于如上述那樣所示例的極數(shù)。
[0033]又，圖1所示的水力發(fā)電裝置100的葉輪5的外周部上具備有水潤滑軸承30a、30b。水潤滑軸承30a、30b是利用水路中流動(dòng)的水進(jìn)行潤滑的軸承，具備葉輪5的完全不接觸、低振動(dòng)、低噪音及無需油等的特征。另，根據(jù)葉輪5的外周部的形狀水潤滑軸承30a、30b可以原封不動(dòng)地繼承現(xiàn)有的結(jié)構(gòu)。
[0034]圖6是詳細(xì)地表示出圖1所示水潤滑軸承周圍的結(jié)構(gòu)的水力發(fā)電裝置的要件剖視圖。如圖6所示，水潤滑軸承30a、30b是在葉輪5的外周曲面的中央部變成圓環(huán)形狀5b時(shí)的軸承結(jié)構(gòu)。水潤滑軸承30a、30b通過水供給配管111與設(shè)置于上游側(cè)配管I的取水口 112結(jié)合，誰潤滑軸承30a、30b從上游側(cè)配管I的取水口 112通過水供給配管111取入在水路內(nèi)流動(dòng)的水流的一部分。另，在上游側(cè)配管I的取水口 112處設(shè)置有由鐵絲網(wǎng)形成的過濾器110，過濾器110發(fā)揮有排除垃圾等顆粒的作用。水潤滑軸承30a、30b在圓環(huán)形狀5b的上游側(cè)及下游側(cè)的兩側(cè)面處對(duì)置配置，并具有相對(duì)于圓環(huán)形狀5b的上游側(cè)及下游側(cè)的兩側(cè)面的推力軸承的功能。又，葉輪5的外周曲面的中央部以外的部位形成為與葉輪5的外周中央部的圓環(huán)形狀5b相比，從葉輪5的軸心起的徑較短的圓環(huán)形狀5c。水潤滑軸承30a、30b在圓環(huán)形狀5c的外周曲面處對(duì)置配置，并具有向?qū)τ趫A環(huán)形狀5c的外周面的向心軸承的功能。另，與水潤滑軸承30a、30b的葉輪5的圓環(huán)形狀5b的滑動(dòng)面上噴鍍有陶瓷。此外,水潤滑軸承30a、30b也可以由陶瓷固體所形成。
[0035]具備以上說明的結(jié)構(gòu)的水力發(fā)電裝置100采用了使設(shè)置有發(fā)動(dòng)機(jī)的永久磁石勵(lì)磁80 (永久磁石8、層疊電磁鋼板9)的旋轉(zhuǎn)輪轂4b嵌合于葉輪5的圓形狀的開口部5a，且在與旋轉(zhuǎn)輪轂4b相獨(dú)立的固定輪轂4a上設(shè)置有發(fā)動(dòng)機(jī)的電樞70 (電樞繞組7a、電樞鐵心7b)的結(jié)構(gòu)。借助于此，可獨(dú)立地設(shè)計(jì)/制作葉輪5與發(fā)電機(jī)部分(旋轉(zhuǎn)輪轂4b、固定輪轂4a),同時(shí)可提高生產(chǎn)性。
[0036]例如，可以與葉輪5的直徑無關(guān)地決定發(fā)電容量，在現(xiàn)有的水力發(fā)電裝置中為了適用于導(dǎo)入困難的低揚(yáng)程(低流速)且大流量的水路(即由于低流速和大流量的關(guān)系而截面積較大的水路)可以僅將轉(zhuǎn)輪5大型化地設(shè)計(jì)/制作。參考圖5進(jìn)行更詳細(xì)地說明，水力發(fā)電裝置的發(fā)電容量表示為“K (比例常數(shù))X流速2X流量”，因此在高揚(yáng)程(高流速)且小流量的水路(即，由于高流速與小流量之間的關(guān)系而截面積較小的水路)200a上安裝的水力發(fā)電裝置的發(fā)電容量與在低揚(yáng)程(低流速)且大流量的水路(截面積較大的水路)200b上安裝的水力發(fā)電裝置的發(fā)電容量有時(shí)沒有太大變化。這種情況下，從高揚(yáng)程且小流量的水路(截面積較小的水路)向低揚(yáng)程且大流量的水路變更適用對(duì)象時(shí)，沒有必要連水力發(fā)電裝置的發(fā)電機(jī)部分的大小也變更。然而，圖11及圖12所示的現(xiàn)有的水力發(fā)電裝置的情況下，隨著水路的截面積的增大，不僅需要葉輪303的大型化(大口徑化)也需要將發(fā)電機(jī)部分(306)大型化(大口徑化)。與此相對(duì)，具備以上所說明的結(jié)構(gòu)的水力發(fā)電裝置100的情況下，可獨(dú)立地設(shè)計(jì)/制作葉輪5與發(fā)電機(jī)部分(旋轉(zhuǎn)輪轂4b、固定輪轂4a)，因此對(duì)應(yīng)于所適用水路的截面積只需將葉輪5大型化即可。
[0037]反之，從低揚(yáng)程且大流量的水路(截面積較大的水路)向高揚(yáng)程且小流量的水路(截面積較小的水路)變更適用對(duì)象時(shí)，水力發(fā)電裝置的發(fā)電容量有時(shí)沒有太大變化的情況。這種情況下，可獨(dú)立地設(shè)計(jì)/制作葉輪5與發(fā)電機(jī)部分(旋轉(zhuǎn)輪轂4b、固定輪轂4a)，因此不需改變發(fā)動(dòng)機(jī)部分的大小僅將葉輪5小型化即可。
[0038]另，低揚(yáng)程且小流量的水路(截面積較小的水路)的情況下，可以將葉輪5與發(fā)電機(jī)部分同時(shí)小型化，但由于可獨(dú)立地設(shè)計(jì)/制作葉輪5與發(fā)電機(jī)部分，因此為了得到充足的發(fā)電容量可以僅將發(fā)電機(jī)部分大型化。
[0039]又，容易從葉輪5裝卸發(fā)電機(jī)部分，因此可以使水力發(fā)電裝置的制造工序簡單化的同時(shí)提高水利發(fā)電裝置的維護(hù)性。
[0040]又，雖然發(fā)動(dòng)機(jī)部分的設(shè)置場所從葉輪5變更至旋轉(zhuǎn)輪轂4b及固定輪轂4a內(nèi)，但沒有必要從現(xiàn)有的水力發(fā)電裝置的結(jié)構(gòu)特意改變?nèi)~輪5的形狀。因此，例如可以原封不動(dòng)地繼承具備葉輪5的完全不接觸、低震動(dòng)、低噪音及無需油等的特征的現(xiàn)有水力發(fā)電裝置的水潤滑軸承的結(jié)構(gòu)(參照?qǐng)D11和圖12的307a、307b)。
[0041]又，通過將發(fā)電機(jī)部分設(shè)置于比葉輪5靠近葉輪殼體3的軸心側(cè)位置的旋轉(zhuǎn)輪轂4b及固定輪轂4a上，以此在發(fā)電時(shí)該發(fā)電部分暴露于水路內(nèi)的水流中，因此不需要如圖11及圖12所示的現(xiàn)有的水力發(fā)電裝置那樣以包圍水路的外周的形式設(shè)置對(duì)應(yīng)于水路直徑的規(guī)模的冷卻機(jī)構(gòu)315。此外，也不需要如圖11及圖12所示的現(xiàn)有的水路發(fā)電裝置那樣以包圍水路的外周的形式設(shè)置對(duì)應(yīng)于水路直徑的規(guī)模的發(fā)電機(jī)的定子306。
[0042]又，圖11及圖12所示的現(xiàn)有的水力發(fā)電裝置的情況下，在葉輪303的外周曲面貼付有具有重量的永久磁石304，因此葉輪303的慣性力矩較大，葉輪303的啟動(dòng)/停止需要較多的能量。又，由于離心力永久磁石304容易從葉輪303的外周曲面脫離。相對(duì)于此，水力發(fā)電裝置100的情況下，通過將發(fā)電機(jī)部分設(shè)置于比葉輪5靠近葉輪殼體3的軸心側(cè)位置的旋轉(zhuǎn)輪轂4b及固定輪轂4a的內(nèi)部，借助于此葉輪5的慣性力矩較小，因此可以抑制葉輪5的啟動(dòng)/停止所需要的能量。
[0043]又，在將永久磁石勵(lì)磁80設(shè)置于比葉輪5靠近葉輪殼體3的軸心側(cè)位置的旋轉(zhuǎn)輪轂4b上的工序，要比如圖11及圖12所示的現(xiàn)有的水力發(fā)電裝置那樣的將永久磁石勵(lì)磁80貼付于葉輪303的外周曲面的工序容易。即，圖11及圖12所示的現(xiàn)有水力發(fā)電裝置的情況下，在制作葉輪303之后需要貼付永久磁石304。相對(duì)于此，通過采用將設(shè)置有永久磁石勵(lì)磁80的旋轉(zhuǎn)輪轂4b嵌合于葉輪5的圓形狀的開口部5a的結(jié)構(gòu)，以此不需要等待葉輪5的制作，可以獨(dú)立地設(shè)計(jì)/制作發(fā)電機(jī)部分。
[0044]又，上游側(cè)配管I中一般固設(shè)有引導(dǎo)葉片6，因此將設(shè)置有電樞70 (電樞繞組7a、電樞鐵心7b)的固定輪轂4a通過引導(dǎo)葉片6固設(shè)在上游側(cè)配管I上會(huì)使水力發(fā)電裝置100的設(shè)備變得更簡潔化。具體而言，以在引導(dǎo)葉片6中收入與固定輪轂4a的電樞70電氣連接的電氣配線的方式，且以通過引導(dǎo)葉片6從上游側(cè)配管I的外部取出該電氣配線的方式，在引導(dǎo)葉片6內(nèi)設(shè)有電氣配線用的配線孔。
[0045]另，作為本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)I的比較形態(tài)，可例舉在輪轂內(nèi)設(shè)有配置于輪轂的軸心方向的旋轉(zhuǎn)軸、與該旋轉(zhuǎn)軸共同旋轉(zhuǎn)的付屬有永久磁石的轉(zhuǎn)子、以及付屬有設(shè)有空隙地配置于該轉(zhuǎn)子的外周的電樞繞組的定子的形態(tài)。該比較形態(tài)與本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)I相比，雖然在輪轂內(nèi)設(shè)有發(fā)電機(jī)部分(轉(zhuǎn)子、定子)這一點(diǎn)相同，但在輪轂內(nèi)旋轉(zhuǎn)軸用的軸承是必須的。這種情況下，為了避免發(fā)電機(jī)暴露于來自旋轉(zhuǎn)軸周圍的漏水中而有必要進(jìn)行密封。又，以貫通輪轂的軸心的形式設(shè)置有旋轉(zhuǎn)軸，因此即使將輪轂分割成多個(gè)，分割后的多個(gè)輪轂仍形成為連設(shè)于同一旋轉(zhuǎn)軸的狀態(tài)。因此，與僅旋轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)輪轂的本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)I相t匕，慣性力矩變大，在轉(zhuǎn)子的啟動(dòng)/停止上消耗較多的能量。
[0046](實(shí)施形態(tài)2)
圖7是示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)2的安裝并使用于水路的水力發(fā)電裝置的結(jié)構(gòu)例的剖視圖。與根據(jù)圖1所示的實(shí)施形態(tài)I的水力發(fā)電裝置100的區(qū)別點(diǎn)是:配置于葉輪殼體3的軸心方向上的在上流側(cè)配管I的內(nèi)壁方向上引導(dǎo)水流并增加流速的流線形狀的輪轂，三段分割成圓頂形狀的兩個(gè)固定輪轂(4a、4c)與圓柱形狀的一個(gè)旋轉(zhuǎn)輪轂4b，以及兩個(gè)固定輪轂(4a、4c)中設(shè)置有電樞70 (電樞繞組7a、電樞鐵心7b)的一方的固定輪轂4c固設(shè)于下游側(cè)配管2的內(nèi)壁，而兩個(gè)固定輪轂(4a、4c)中沒有設(shè)置電樞70 (電樞繞組7a、電樞鐵心7b)的另一方的固定輪轂4a固設(shè)于位于上游側(cè)配管I的軸心側(cè)的引導(dǎo)葉片6a的表面。換而言之，根據(jù)圖1所示的實(shí)施形態(tài)I的水力發(fā)電裝置110的情況下，在通過引導(dǎo)葉片6固設(shè)于上游側(cè)配管I的固定輪轂4上設(shè)置電樞70，電樞70所產(chǎn)生的起電力通過引導(dǎo)葉片6從上游側(cè)配管I的外部被取出。與此相對(duì)，根據(jù)圖7所示的實(shí)施形態(tài)2的水力發(fā)電裝置101的情況下，在通過輪轂固定構(gòu)件6b固設(shè)于下游側(cè)配管2的固定輪轂4c上設(shè)置電樞70，電樞70所產(chǎn)生的起電力通過固定構(gòu)件6b從下游側(cè)配管2的外部被取出。
[0047]其他結(jié)構(gòu)與根據(jù)實(shí)施形態(tài)I的水力發(fā)電裝置100相同，因此省略它們的說明。
[0048](實(shí)施形態(tài)3)
圖8是示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)3的安裝并使用于水路的水力發(fā)電裝置的結(jié)構(gòu)例的剖視圖。與根據(jù)圖7所示的實(shí)施形態(tài)2的水力發(fā)電裝置101的區(qū)別點(diǎn)是，兩個(gè)固定輪轂(4a、4c)的雙方上均設(shè)置有由電樞繞組7a及電樞鐵心7b構(gòu)成的電樞(70a、70b)。換而言之，根據(jù)圖7所示的實(shí)施形態(tài)2的水力發(fā)電裝置101的情況下，從通過輪轂固定構(gòu)件6b固設(shè)于下游側(cè)配管2的固定輪轂4c的電樞70處取出發(fā)電電力。于此相對(duì)，根據(jù)圖8所示實(shí)施形態(tài)3的水力發(fā)電裝置102的情況下，從通過輪轂固定構(gòu)件6b固設(shè)于下游側(cè)配管2的固定輪轂4c的電樞70b處取出發(fā)電電力的同時(shí)，從通過輪轂固定構(gòu)件6a固設(shè)于上游側(cè)配管I的固定輪轂4a的電樞70a處取出發(fā)電電力。
[0049]旋轉(zhuǎn)輪轂4b中設(shè)置有與上游側(cè)的固定輪轂4a的電樞70a對(duì)置配置的由永久磁石8及層疊電磁鋼板9所形成的永久磁石勵(lì)磁80a，以及與下游側(cè)的固定輪轂4c的電樞70b對(duì)置配置的由永久磁石8及層疊電磁鋼板9所形成的永久磁石勵(lì)磁80b。即，在圓柱形狀的旋轉(zhuǎn)輪轂4b的圓形狀的兩個(gè)剖面中的上游側(cè)的剖面上設(shè)置有與電樞70a對(duì)置配置的多個(gè)磁極的永久磁石勵(lì)磁80a，在下流側(cè)的剖面上設(shè)置有與電樞70b對(duì)置配置的多個(gè)磁極的永久磁石勵(lì)磁80b。另，作為永久磁石勵(lì)磁80a及永久磁石勵(lì)磁80b的永久磁石8可以采用圖4所示的各種設(shè)置例。另，除了在圓柱形狀的旋轉(zhuǎn)輪轂4b的上游側(cè)及下游側(cè)上分別設(shè)置永久磁石勵(lì)磁80a、80b之外，也可以使用在層疊多個(gè)電磁鋼板的電磁鋼板層疊體的中央部上配置永久磁石而形成的永久磁石勵(lì)磁。即，分別與旋轉(zhuǎn)輪轂4b的上游側(cè)的電樞70a及下游側(cè)的電樞70b相對(duì)應(yīng)的發(fā)電機(jī)的磁場磁極，可以通過電磁鋼板層疊體的中央部的永久磁石而共通化。借助于此，生產(chǎn)性及經(jīng)濟(jì)性進(jìn)一步改善的同時(shí)容易小型化。
[0050]其他結(jié)構(gòu)與根據(jù)實(shí)施形態(tài)I的水力發(fā)電裝置100和根據(jù)實(shí)施形態(tài)2的水力發(fā)電裝置101相同，因此省略它們的說明。
[0051]根據(jù)以上說明的結(jié)構(gòu)的水力發(fā)電裝置102，在固設(shè)于上游側(cè)配管I及下游側(cè)配管2上的兩個(gè)固定輪轂(4a、4c)的雙方上設(shè)置有電樞(70a、70b)，因此可以使發(fā)電容量變得更大。
[0052](實(shí)施形態(tài)4)
圖9是示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)4的安裝并使用于水路的水力發(fā)電裝置的結(jié)構(gòu)例的剖視圖。圖10是示出根據(jù)圖9所示的水力發(fā)電裝置的兩個(gè)固定輪轂及一個(gè)旋轉(zhuǎn)輪轂內(nèi)的結(jié)構(gòu)例的框圖。
[0053]圖9所示水力發(fā)電裝置103，與根據(jù)圖7所示的實(shí)施形態(tài)2的水力發(fā)電裝置101和根據(jù)圖8所示的實(shí)施形態(tài)3的水力發(fā)電裝置102相同，配置于葉輪殼體3的軸心方向上，且在上游側(cè)配管I的內(nèi)部方向上引導(dǎo)水流并增加流速的流線形狀的輪轂被三段分割成兩個(gè)固定輪轂(4a、4c)與一個(gè)旋轉(zhuǎn)輪轂4b。然而,相對(duì)于圖7所示的水力發(fā)電裝置101及圖8所示的水力發(fā)電裝置102使用永久磁石勵(lì)磁80，圖9所示水力發(fā)電裝置103使用電磁石磁場14這一點(diǎn)是有區(qū)別的。
[0054]具體而言，兩個(gè)固定輪轂(4a、4c)中一方的固定輪轂4a上設(shè)有勵(lì)磁調(diào)整器10和傳送從勵(lì)磁調(diào)整器10處輸出的交流電力的送電繞組(誘導(dǎo)繞組)11。又，旋轉(zhuǎn)輪轂4b上設(shè)置有，與送電繞組11對(duì)置配置的受電繞組(誘導(dǎo)繞組)12，在受電繞組12中整流受電的交流電力的整流器13，和由卷繞于通過從整流器13處輸出的直流電力而勵(lì)磁的磁場鐵心上的磁場繞組構(gòu)成的電磁石磁場14。又，在兩個(gè)固定輪轂(4a、4c)中另一方的固定輪轂4c上設(shè)置有由以與電磁石磁場14對(duì)置配置的形式卷繞電樞鐵心的電樞繞組構(gòu)成的電樞15。
[0055]S卩，送電繞組11通過從勵(lì)磁調(diào)整器10輸出的交流電力產(chǎn)生電磁場，受電繞組12由送電繞組11所產(chǎn)生的電磁場通過電磁誘導(dǎo)受電。因此,受電繞組12中產(chǎn)生誘導(dǎo)起電力。該誘導(dǎo)起電力通過整流器13整流為直流電力并供給至電磁石勵(lì)磁14。電磁石勵(lì)磁14發(fā)揮電磁石功能并與旋轉(zhuǎn)輪轂4b —起在葉輪殼體3的軸心周圍旋轉(zhuǎn)，因此使電樞15中產(chǎn)生起點(diǎn)力。
[0056]根據(jù)以上說明的結(jié)構(gòu)的水力發(fā)電裝置103，形成為電磁石勵(lì)磁的同步發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)而不是永久磁石勵(lì)磁的同步發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)，因此可以不使用高價(jià)的永久磁石。此外，可以通過勵(lì)磁調(diào)整改善力率,并提高發(fā)電效率。
[0057]由上述說明，本領(lǐng)域技術(shù)人員明了本發(fā)明的較多的改良和其他實(shí)施形態(tài)等。因此，上述說明僅應(yīng)作為例示解釋，是以向本領(lǐng)域技術(shù)人員教導(dǎo)實(shí)施本發(fā)明的最優(yōu)選的形態(tài)為目的提供。在不脫離本發(fā)明的精神的范圍內(nèi)，可以實(shí)質(zhì)上變更其結(jié)構(gòu)和/或功能的具體內(nèi)容。
[0058]工業(yè)應(yīng)用性:
本發(fā)明對(duì)不建造水壩，而將上下水道、小河川、農(nóng)業(yè)用水路、以及工廠排水水路等用于發(fā)電用途且尤其是還未被活用的存在高低差的水路，尤其是在低揚(yáng)程且大流量的水路上安裝并使用的水力發(fā)電裝置而言，是有益的。
[0059]符號(hào)說明:
1上游側(cè)配管；
2下游側(cè)配管；
3葉輪殼體；
4a、4c固定輪轂；
4b旋轉(zhuǎn)輪轂；
5葉輪；
5a開口部；
5b、5c圓環(huán)形狀；
10勵(lì)磁調(diào)整器；100、101、102、103水力發(fā)電裝置；
110過濾器；
111水供給配管；
112取水口
11送電繞組；
12受電繞組；
13整流器；
14電磁石勵(lì)磁；
15電樞；
200a、200b水路；
30a、30b水潤滑軸承；
6、6a引導(dǎo)葉片；
6b輪轂固定構(gòu)件；
70、70a、70b電樞；
7a電樞繞組；
7b電樞鐵心；
80永久磁石勵(lì)磁
8永久磁石；
9層疊電磁鋼板。
【權(quán)利要求】
1.一種水力發(fā)電裝置，在安裝并使用于水路的水力發(fā)電裝置中，具備: 安裝于所述水路的上游側(cè)配管及下游側(cè)配管； 被夾持地設(shè)置于所述上游側(cè)配管與所述下游側(cè)配管之間的葉輪殼體； 配置于所述葉輪殼體的軸心方向的輪轂；和 以可在所述葉輪殼體的軸心周圍旋轉(zhuǎn)的形式容納于所述葉輪殼體內(nèi)的葉輪； 所述輪轂分割成旋轉(zhuǎn)輪轂與至少一個(gè)固定輪轂； 所述旋轉(zhuǎn)輪轂嵌合于所述葉輪； 所述至少一個(gè)固定輪轂相對(duì)于所述旋轉(zhuǎn)輪轂在所述葉輪殼體的軸心方向上隔著規(guī)定間隔地固定配置； 所述至少一個(gè)固定輪轂上設(shè)置有電樞； 所述旋轉(zhuǎn)輪轂上以與所述至少一個(gè)固定輪轂的電樞對(duì)置的形式設(shè)置有永久磁石勵(lì)磁或電磁石勵(lì)磁。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水力發(fā)電裝置，其特征在于； 具有固設(shè)于所述上游側(cè)配管的內(nèi)壁的引導(dǎo)葉片； 所述輪轂沿著所述葉輪殼體的軸心方向分割成固定于所述上游側(cè)配管的一個(gè)所述固定輪轂與嵌合于所述葉輪的一個(gè)所述旋轉(zhuǎn)輪轂； 所述一個(gè)旋轉(zhuǎn)輪轂上設(shè)置有所述永久磁石勵(lì)磁； 設(shè)置有所述電樞的所述一個(gè)固定輪轂固設(shè)于位于所述上游側(cè)配管的軸心側(cè)的所述引導(dǎo)葉片的表面。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水力發(fā)電裝置，其特征在于； 具有固設(shè)于所述上游側(cè)配管的內(nèi)壁的引導(dǎo)葉片； 所述輪轂沿著所述葉輪殼體的軸心方向分割成固定于所述上游側(cè)配管及所述下游側(cè)配管的兩個(gè)所述固定輪轂與嵌合于所述葉輪的一個(gè)所述旋轉(zhuǎn)輪轂； 所述一個(gè)旋轉(zhuǎn)輪轂上設(shè)置有所述永久磁石勵(lì)磁； 所述兩個(gè)固定輪轂中設(shè)置有所述電樞的一方的固定輪轂固設(shè)于所述下游側(cè)配管的內(nèi)壁； 所述兩個(gè)固定輪轂中未設(shè)置有所述電樞的另一方的固定輪轂固設(shè)于位于所述上游側(cè)配管的軸心側(cè)的所述引導(dǎo)葉片的表面。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水力發(fā)電裝置，其特征在于； 所述輪轂沿著所述輪轂殼體的軸心方向分割成固定于所述上游側(cè)配管及所述下游側(cè)配管的兩個(gè)輪轂與嵌合于所述葉輪的一個(gè)旋轉(zhuǎn)輪轂； 所述一個(gè)旋轉(zhuǎn)輪轂上設(shè)置有所述永久磁石勵(lì)磁； 所述兩個(gè)固定輪轂的雙方上都設(shè)置有所述電樞。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水力發(fā)電裝置，其特征在于； 所述輪轂沿著所述葉輪殼體的軸心方向分割成固定于所述上游側(cè)配管及所述下游側(cè)配管的兩個(gè)所述固定輪轂與嵌合于所述葉輪的一個(gè)旋轉(zhuǎn)輪轂； 所述兩個(gè)固定輪轂中的一方的固定輪轂上設(shè)置有勵(lì)磁調(diào)整器以及將從所述勵(lì)磁調(diào)整器輸出的交流電力進(jìn)行送電的送電繞組； 所述一個(gè)旋轉(zhuǎn)輪轂上設(shè)置有與所述送電繞組對(duì)置配置的受電繞組、在所述受電繞組中整流受電的交流電力的整流器、以及通過從所述整流器中輸出的直流電力進(jìn)行勵(lì)磁的電磁石勵(lì)磁； 所述兩個(gè)固定輪轂中的另一方的固定輪轂上以與所述電磁石勵(lì)磁對(duì)置配置的形式設(shè)置有所述電樞。
【文檔編號(hào)】H02K21/24GK104136769SQ201380011100
【公開日】2014年11月5日 申請(qǐng)日期:2013年3月26日 優(yōu)先權(quán)日:2012年3月30日
【發(fā)明者】西田洋二, 船越保博, 德田則昭 申請(qǐng)人:川崎重工業(yè)株式會(huì)社