特開 2023-18350 水力発電装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023018350

(43)【公開日】2023-02-08

(54)【発明の名称】水力発電装置

(51)【国際特許分類】

   F03B 7/00 20060101AFI20230201BHJP

   F03B 11/02 20060101ALI20230201BHJP

   F03B 3/04 20060101ALI20230201BHJP

【ＦＩ】

F03B7/00

F03B11/02

F03B3/04

【審査請求】有

【請求項の数】6

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021122407

(22)【出願日】2021-07-27

(11)【特許番号】

(45)【特許公報発行日】2023-01-30

(71)【出願人】

【識別番号】000003078

【氏名又は名称】株式会社東芝

(71)【出願人】

【識別番号】598076591

【氏名又は名称】東芝インフラシステムズ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000567

【氏名又は名称】弁理士法人サトー

(72)【発明者】

【氏名】加藤 輝美

【テーマコード（参考）】

3H072

【Ｆターム（参考）】

3H072AA13

3H072AA22

3H072BB08

3H072BB40

3H072CC42

3H072CC71

(57)【要約】

【課題】水を放流する放流水路に設けられる水力発電装置に関し、放流に伴う水温差の発生を抑制することができ、また、いわゆる「洗掘」の発生を抑制することができ、また、放流に伴う騒音の発生を抑制することができるようにした構成を提供する。
【解決手段】本実施形態に係る水力発電装置は、水を放流する放流水路に設けられる水力発電装置であって、前記放流水路内を、水の流速を維持する流速維持領域と、水の流速を低下させる流速低下領域と、に仕切る仕切り部と、前記放流水路内のうち前記流速低下領域に設けられ、前記流速低下領域内を流れる水によって回転体を回転させることにより電力を発生する発電機と、前記発電機を前記流速低下領域内に保持する保持部と、を備える。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

水を放流する放流水路に設けられる水力発電装置であって、
前記放流水路内を、水の流速を維持する流速維持領域と、水の流速を低下させる流速低下領域と、に仕切る仕切り部と、
前記放流水路内のうち前記流速低下領域に設けられ、前記流速低下領域内を流れる水によって回転体を回転させることにより電力を発生する発電機と、
前記発電機を前記流速低下領域内に保持する保持部と、
を備える水力発電装置。

【請求項2】

前記保持部は、前記流速低下領域内における前記発電機の高さを調整可能である請求項１に記載の水力発電装置。

【請求項3】

前記保持部は、前記流速低下領域内における前記発電機の向きを調整可能である請求項１または２に記載の水力発電装置。

【請求項4】

前記放流水路の側壁面のうち前記流速維持領域に対向する部分を覆う覆い部を備える請求項１から３の何れか１項に記載の水力発電装置。

【請求項5】

前記流速低下領域内に保持されている前記発電機に水を導く導水路を形成する導水路形成部を備える請求項１から３の何れか１項に記載の水力発電装置。

【請求項6】

前記放流水路の下流部に格子状の出口部を備える請求項１から５の何れか１項に記載の水力発電装置。

【請求項7】

前記放流水路内から前記放流水路外への水の流出を許容し、前記放流水路外から前記放流水路内への水の流入を阻止する逆流阻止部を備える請求項１から６の何れか１項に記載の水力発電装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明の実施形態は、水を放流する放流水路に設けられる水力発電装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来より、例えば、河川や上水配水路、農業用水路や工業用水路などといった水路に水力発電装置を設け、水路内を流れる水のエネルギーを利用して電力を発生する発電システムが知られている。このような水流を利用する発電システムは、再生可能な自然エネルギーを活用する発電システムとして注目されている。

【0003】

下水処理が施された再生処理水は、一部は修景、防火、消雪、灌漑などに幅広く利用されているが、その殆どは例えば河川などに放流されており、その放流水量は豊富であり、安定している。そのため、このように豊富で安定した水量を確保できる放流水路に水力発電装置を設けることにより、安定した水力発電を行うことができる。

【0004】

また、このような放流水路に設けられる水力発電装置においては、例えば特許文献１，２に開示されているように、水の落差を利用せずとも効率良く水力発電を行うことができる装置を備えることが考えられている。これにより、水の高低差を得るための大掛かりな土木工事などを不要とすることができ、水力発電装置の設置を容易に行うことができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２００７－１７７７９７号公報

【特許文献2】特開２０１３－２２４５９２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

ところで、放流水路に設けられる水力発電装置においては、次のような課題が問題視されている。即ち、放流水路を介して放流される水は、例えば生活排水や下水の処理水などを含んでいることから比較的高温である。そのため、放流水路を介して放流される水の温度は、その水の放流先である例えば河川などの水の温度に比べて高めである。よって、河川などの水に比較的高温である水が放流されることとなり、この水温差が例えば生態系や水質に悪影響を与えることが懸念されている。また、放流水路から放流される水によって、放流先である例えば河川の川底が削られてしまうこと、いわゆる「洗掘」が発生することも懸念されている。また、放流された水が放流先の水に混合する際に騒音が発生することも懸念されている。

【0007】

そこで、本実施形態は、水を放流する放流水路に設けられる水力発電装置に関し、放流に伴う水温差の発生を抑制することができ、また、いわゆる「洗掘」の発生を抑制することができ、また、放流に伴う騒音の発生を抑制することができるようにした構成を提供する。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本実施形態に係る水力発電装置は、水を放流する放流水路に設けられる水力発電装置であって、前記放流水路内を、水の流速を維持する流速維持領域と、水の流速を低下させる流速低下領域と、に仕切る仕切り部と、前記放流水路内のうち前記流速低下領域に設けられ、前記流速低下領域内を流れる水によって回転体を回転させることにより電力を発生する発電機と、前記発電機を前記流速低下領域内に保持する保持部と、を備える。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】第１実施形態に係る水力発電装置の構成例を概略的に示す斜視図

【図2】第１実施形態に係る水力発電装置の構成例を概略的に示す縦断側面図

【図3】第１実施形態に係る放流水路内における流速の相違を概略的に示す斜視図

【図4】第２実施形態に係る水力発電装置の構成例を概略的に示す斜視図

【図5】第２実施形態に係る水力発電装置の構成例を概略的に示す縦断側面図

【図6】第３実施形態に係る水力発電装置の構成例を概略的に示す平面図

【図7】第３実施形態に係る水力発電装置の構成例を概略的に示す縦断側面図

【図8】第４実施形態に係る水力発電装置の構成例を概略的に示す縦断側面図

【図9】第４実施形態に係る固定用構造物の構成例を概略的に示す斜視図

【図10】第５実施形態に係る放流時における水力発電装置の構成例を概略的に示す縦断側面図

【図11】第５実施形態に係る逆流時における水力発電装置の構成例を概略的に示す縦断側面図

【図12】第５実施形態に係る固定用構造物の構成例を概略的に示す斜視図

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、本開示の水力発電装置に係る複数の実施形態について図面を参照しながら説明する。なお、複数の実施形態において実質的に同一の要素には同一の符号を付して、その説明を省略する。

【0011】

（第１実施形態）
図１に例示するように、河川１０の護岸堤防１１には水門台１２が設けられている。水門台１２は、図示しない電動昇降装置により昇降可能に設けられた水門ゲート１３を備えている。また、水門台１２は、例えば導管などにより構成されている放水口１４を備えている。水門台１２は、水門ゲート１３を上昇させることにより放水口１４を開放し、水門ゲート１３を下降させることにより放水口１４を閉塞する。水門台１２は、水門ゲート１３を上昇させて放水口１４を開放状態とすることにより、図１に矢印Ｗ１で例示するように、当該放水口１４から例えば下水処理水などといった水を放出可能となっている。水門台１２の上流側には、例えば下水などの水を処理する浄化センターなどが設けられている。

【0012】

また、護岸堤防１１よりも河川１０側には河川敷１５が形成されている。そして、この河川敷１５には放流水路２０が設けられている。放流水路２０は、水門台１２から河川１０に向かって延びている。この場合、放流水路２０は、水門台１２から河川１０に向かって直線状に延びている。水門台１２の放水口１４から放出された水は、この放流水路２０を介して河川１０に放流される。なお、放流水路２０は、その一部が例えば蛇行していたり屈曲していたりしていてもよい。

【0013】

放流水路２０は、底面２１および側壁面２２を有している。図２にも例示するように、放流水路２０の底面２１は、この場合、水門台１２側である上流側から河川１０側である下流側に向かって緩やかな下り勾配となっている。このように構成される放流水路２０によれば、当該放流水路２０内において、重力による水の自然流下を促すことができる。これにより、放流水路２０を介した水の放流を効率良く行うことができる。なお、放流水路２０の底面２１は、水平な底面であってもよいし、上流側から下流側に向かって緩やかな上り勾配になっていてもよい。

【0014】

また、放流水路２０の側壁面２２は、放流水路２０の延伸方向に直交する方向つまり幅方向における両端部に設けられている。また、放流水路２０の側壁面２２は、ほぼ或いは完全に垂直な壁面を形成している。放流水路２０の側壁面２２は、例えばコンクリートやブロックなどによって構成されており、従って、その表面は、平滑ではなく、凹凸を有する粗面となっている。なお、放流水路２０の底面２１も、例えばコンクリートやブロックなどによって構成されており、従って、その表面は、平滑ではなく、凹凸を有する粗面となっている。

【0015】

本開示に係る水力発電装置１００は、この放流水路２０に設けられている。図２にも例示するように、水力発電装置１００は、仕切り板１１０、発電機１２０、吊り下げ構造部１３０を備えている。

【0016】

仕切り板１１０は、仕切り部の一例であり、例えば、ステンレスやアルミニウムなどといった耐水性や耐薬性を有する材料によって構成されている板状の部材である。仕切り板１１０の表面は、水流に対する抵抗の低減を図るべく、極力平滑な表面となっている。仕切り板１１０の表面を平滑化する手法としては、例えば、仕切り板１１０を構成する素材自体の表面を平滑に研磨したり、或いは、仕切り板１１０を構成する素材の表面に塗装やコーティングなどを施したりする手法が考えられる。また、仕切り板１１０は、極力強度の高い材料により構成することが好ましい。

【0017】

仕切り板１１０は、放流水路２０内において、当該放流水路２０の底面２１にほぼ或いは完全に平行な下り勾配となるように設置されている。また、放流水路２０内に設置された仕切り板１１０は、当該放流水路２０内を複数の領域、この場合、上層領域１０４および下層領域１０５に仕切る。図２に例示するように、仕切り板１１０は、放流水路２０内の上流側から流れる水Ｗ１を上層領域１０４と下層領域１０５とに分流させる。即ち、放流水路２０内の上流側から流れる水Ｗ１は、上層領域１０４内を流れる水Ｗ２と、下層領域１０５内を流れる水Ｗ３と、に分けられる。

【0018】

上層領域１０４は、流速維持領域の一例であり、放流水路２０内のうち水の流速を維持することを意図して区画される領域である。一方、下層領域１０５は、流速低下領域の一例であり、放流水路２０内のうち水の流速を低下させることを意図して区画される領域である。

【0019】

即ち、放流水路２０内を流れる水Ｗ１は、当該放流水路２０の底面２１および側壁面２２から摩擦や抵抗を受ける。そのため、放流水路２０内を流れる水Ｗ１のうち底面２１および側壁面２２に接触する部分の水は、その流速が低下しやすい。一方、放流水路２０内を流れる水Ｗ１のうち底面２１および側壁面２２に接触しない部分の水は、その流速が低下しにくく維持されやすい。

【0020】

そのため、図３に例示するように、底面２１に水が接触しない上層領域１０４においては、水Ｗ２の流速が低下しにくく維持されやすい。また、上層領域１０４のうちでも側壁面２２にも水が接触しない幅方向における中央部においては、水Ｗ２の流速が一層低下しにくく一層維持されやすい。即ち、放流水路２０内のうち上層領域１０４の幅方向における中央部が、最も水の流速が低下しにくく維持されやすい領域となっている。一方、底面２１にも側壁面２２にも水が接触する下層領域１０５においては、水Ｗ３の流速が低下しやすく維持されにくい。なお、上層領域１０４を流れる水Ｗ２についても、その水Ｗ２の表面においては大気との摩擦が起こることから、その流速が少なからず低下する。そのため、上層領域１０４のうちでも特に流速が低下しにくい領域は、上層領域１０４の表面よりも下の領域、換言すれば、大気との接触が無い領域である。

【0021】

発電機１２０は、いわゆる水中水車型の発電機であり、放流水路２０内を流れる水に水没するように設けられる。この場合、発電機１２０は、放流水路２０内において、より下部側である下層領域１０５内に設けられている。また、水力発電装置１００は、複数、この場合、２つの発電機１２０を備えている。複数の発電機１２０は、放流水路２０の幅方向に沿って相互に所定の間隔を有して設置されている。つまり、複数の発電機１２０は、放流水路２０の幅方向において相互に離間した状態で配置されている。

【0022】

図２に例示するように、発電機１２０は、その外郭を構成する円筒状の筐体１２１の内部に、発電機本体部１２２および水車１２３を備えている。発電機本体部１２２は、放流水路２０の底面２１に沿う長尺な構成要素となっている。発電機１２０は、筐体１２１の内周面と発電機本体部１２２の外周面との間に狭小な水路１２４を形成している。水車１２３は、回転体の一例であり、この場合、発電機本体部１２２の下流側の端部に設けられている。また、水車１２３の回転軸１２５は、放流水路２０の底面２１に沿って延びている。なお、発電機１２０は、発電機本体部１２２の上流側の端部に水車１２３を備える構成であってもよい。

【0023】

このように構成される発電機１２０は、放流水路２０内を流れる水Ｗ１のうち特に下層領域１０５内を流れる水Ｗ３により水車１２３を回転させ、これにより、電力を発生つまり発電する構成となっている。そして、発電機１２０が発生した電力は、例えば、図示しない水中ケーブルおよび保護電路を介して、地上の配電先設備に供給される。

【0024】

吊り下げ構造部１３０は、保持部の一例であり、歩廊１３１および吊り下げ部材１３２を備えている。歩廊１３１は、放流水路２０の上部において当該放流水路２０の幅方向に沿って掛け渡されている。また、歩廊１３１の長手方向の両端部は、放流水路２０の側壁面２２の上部に、図示しない治具類によって強固に固定されている。

【0025】

吊り下げ構造部１３０は、複数、この場合、２つの歩廊１３１を備えている。また、複数の歩廊１３１は、放流水路２０の延伸方向に沿って相互に所定の間隔を有して設置されている。つまり、複数の歩廊１３１は、放流水路２０の延伸方向において相互に離間した状態で配置されている。換言すれば、複数の歩廊１３１は、放流水路２０の上流側と下流側に分かれて配置されている。例えば水力発電装置１００の点検や補修などといった作業を行う作業者は、この歩廊１３１上を移動することができる。

【0026】

吊り下げ部材１３２は、棒状の長尺な部材であり、歩廊１３１に取り付けられている。吊り下げ構造部１３０は、１つの歩廊１３１に対して複数、この場合、２つの吊り下げ部材１３２を備えている。複数の吊り下げ部材１３２は、それぞれ歩廊１３１から下方に延びて仕切り板１１０を貫通しており、その下端部には発電機１０２が締結されている。即ち、複数の吊り下げ部材１３２は、発電機１２０を吊り下げるようにして保持している。この場合、発電機１２０は、上流側の端部と下流側の端部が吊り下げ部材１３２により吊り下げられている。

【0027】

また、複数の吊り下げ部材１３２は、それぞれ歩廊１３１に対して上下方向に位置調整可能に構成されている。吊り下げ構造部１３０は、歩廊１３１に対する吊り下げ部材１３２の位置を調整することにより、放流水路２０内における所望の高さ位置に発電機１２０を配置可能となっている。この場合、発電機１２０は、放流水路２０内のうち下層領域１０５内に配置されている。また、発電機１２０は、下層領域１０５内において放流水路２０の底面２１から離間した高さ位置、つまり、放流水路２０の底面２１に接触しない高さ位置に配置されている。

【0028】

また、吊り下げ構造部１３０は、下層領域１０５内における発電機１２０の向き、この場合、放流水路２０の上流側から下流側に向けて傾斜する向きを調整可能となっている。即ち、吊り下げ構造部１３０は、上流側の吊り下げ部材１３２により発電機１２０の上流側の端部を相対的に高くし、下流側の吊り下げ部材１３２により発電機１２０の下流側の端部を相対的に低くすることにより、発電機１２０の向きを、上流側から下流側に向けて下降傾斜する向きに指向するように調整することができる。

【0029】

なお、吊り下げ構造部１３０は、上流側の吊り下げ部材１３２により発電機１２０の上流側の端部を相対的に高くするだけでも、発電機１２０の向きを、上流側から下流側に向けて下降傾斜する向きに指向するように調整することができる。また、吊り下げ構造部１３０は、下流側の吊り下げ部材１３２により発電機１２０の下流側の端部を相対的に低くするだけでも、発電機１２０の向きを、上流側から下流側に向けて下降傾斜する向きに指向するように調整することができる。

【0030】

また、吊り下げ構造部１３０は、上流側の吊り下げ部材１３２により発電機１２０の上流側の端部を相対的に低くし、下流側の吊り下げ部材１３２により発電機１２０の下流側の端部を相対的に高くすることにより、発電機１２０の向きを、上流側から下流側に向けて上昇傾斜する向きに指向するように調整することができる。

【0031】

なお、吊り下げ構造部１３０は、上流側の吊り下げ部材１３２により発電機１２０の上流側の端部を相対的に低くするだけでも、発電機１２０の向きを、上流側から下流側に向けて上昇傾斜する向きに指向するように調整することができる。また、吊り下げ構造部１３０は、下流側の吊り下げ部材１３２により発電機１２０の下流側の端部を相対的に高くするだけでも、発電機１２０の向きを、上流側から下流側に向けて上昇傾斜する向きに指向するように調整することができる。

【0032】

また、吊り下げ構造部１３０は、上流側の吊り下げ部材１３２および下流側の吊り下げ部材１３２により発電機１２０の上流側の端部および下流側の端部をほぼ或いは完全に同じ高さとすることにより、発電機１２０の向きを、ほぼ或いは完全に水平な方向に指向するように調整することができる。

【0033】

以上に例示した実施形態によれば、放流水路２０に設けられる水力発電装置１００に関し、放流水路２０内を、仕切り板１１０によって、水の流速を維持しやすい上層領域１０４と水の流速を低下させやすい下層領域１０５とに仕切っている。この構成例によれば、放流水路２０内を流れる水Ｗ１のうち上層領域１０４内に分流された水Ｗ２は、その流速が低下しにくく維持されやすい。そのため、水Ｗ２を放流水路２０からより遠く離れた位置まで勢い良く飛散させることができ、広範囲にわたって放流することができる。これにより、仮に、放流水路２０から放流される水Ｗ２の温度が放流先である河川１０の水の温度よりも高温であったとしても、その高温の水Ｗ２を広範囲にわたる河川１０の水により混合して希釈することができる。よって、放流に伴う水温差の発生を抑制することができ、放流に伴い発生する水温差が例えば生態系や水質に悪影響を与えることを抑制することができる。

【0034】

また、水力発電装置１００によれば、仕切り板１１０の表面を極力平滑化した構成とすることにより、上層領域１０４内を流れる水Ｗ２の流速を一層維持しやすくでき、水Ｗ２を一層広範囲にわたって放流することができる。

【0035】

また、水力発電装置１００によれば、放流水路２０の上層領域１０４内つまり放流水路２０のうち比較的高い位置から水Ｗ２を勢い良く放流することができ、従って、放流した水Ｗ２を一層遠くまで到達させることができ、一層広範囲にわたる放流を実現することができる。

【0036】

また、水力発電装置１００によれば、放流水路２０の上層領域１０４内から放流された水Ｗ２は、河川１０のうち放流水路２０からより遠く離れた位置に到達するまでに徐々に拡散する。そのため、その着水域を拡げやすく、また、着水時における衝突音も和らげることができる。また、放流水路２０内を流れる水Ｗ１が上層領域１０４と下層領域１０５とに分流することに伴い、上層領域１０４から放出される水Ｗ２の水量を水Ｗ１の総水量に対しほぼ半減させることができる。そのため、水Ｗ２の着水量を少なくして衝突音を一層和らげることができる。さらに、上層領域１０４から放出される水Ｗ２は、放流水路２０が設けられている河川敷からより遠く離れた位置に着水するので、河川敷に居る人が感じる着水時の音量を小さくできる効果を期待できる。また、上層領域１０４から放出される水Ｗ２は、より遠くまで放出されるので、その放出の過程で勢いが減衰する。そのため、この点においても、着水時における騒音の音量を抑える効果を期待できる。

【0037】

また、水力発電装置１００によれば、放流水路２０内を流れる水Ｗ１のうち下層領域１０５内に分流された水Ｗ３は、その水流を発電機１２０による発電に利用することができる。また、この発電機１２０が下層領域１０５内おける水路抵抗となることから、下層領域１０５内を流れる水Ｗ３の流速を効率良く低下させることができる。これにより、下層領域１０５内から放流される水Ｗ３の勢いを十分に弱めることができ、水Ｗ３によって河川１０の川底が削られてしまうこと、いわゆる「洗掘」の発生を抑制することができる。また、水Ｗ３の流速の低下に加え、その水Ｗ３の水量も水Ｗ１の総水量に対しほぼ半減していることから、放流に伴い発生する騒音の音量等を抑制することができる。

【0038】

即ち、下層領域１０５内においては、水流のエネルギーを発電機１２０の水車１２３の回転エネルギーに効率良く変換して電力を発生することができる。また、これに伴い、水Ｗ３の流速を効率良く減速して放流される水Ｗ３の勢いを十分に弱めることができ、いわゆる「洗掘」の発生や騒音の発生を効果的に抑制することができる。また、下層領域１０５内に存在する発電機１２０そのものが水路抵抗となることから、水流Ｗ３の減速を一層効率良く行うことができる。また、発電機１２０は、狭小な水路１２４を形成しているから、このような狭小な水路１２４に水Ｗ３を通過させることにより、水流Ｗ３の減速を一層効率良く行うことができる。

【0039】

また、水力発電装置１００によれば、放流水路２０の下層側に発電機１２０を配置した構成、つまり、発電機１２０を放流水路２０内の水に水没させるようにした構成であるので、発電機１２０に十分な量の水を長時間にわたって安定して供給することができる。また、水力発電装置１００によれば、例えば、放流水路２０内の水位変動、特に水位の低下が起った場合であっても、下層領域１０５には水が残りやすいため、発電機１２０を水没させた状態を維持しやすい構成ともなっている。これにより、放流水路２０内の水位が安定している場合のみならず、放流水路２０内の水位が不安定な場合、特に、水位が低下する場合であっても、発電機１２０による発電を一層効率良く且つ安定的に行うことができる。

【0040】

また、水力発電装置１００によれば、放流水路２０内に配置される仕切り板１１０を、上層領域１０４内を流れる水Ｗ２および下層領域１０５内を流れる水Ｗ３によって上下から挟むようにして支持することができる。これにより、放流水路２０内における仕切り板１１０の位置ずれ、特に、上下方向における位置ずれを抑制することができる。

【0041】

また、水力発電装置１００によれば、吊り下げ構造部１３０によって、発電機１２０を放流水路２０のうち下層領域１０５内に適切に且つ安定的に保持することができる。これにより、下層領域１０５内を流れる水Ｗ３を確実に且つ安定的に発電機１２０に供給することができ、発電効率の向上を図ることができる。また、下層領域１０５内を流れる水Ｗ３を水路抵抗となる発電機１２０に確実に且つ安定的に接触させることができ、水Ｗ３の減速効率の向上を図ることができる。また、水Ｗ３中に冠水した発電機１２０には浮力が作用することから、吊り下げ構造部１３０にかかる発電機１２０の荷重も軽減できる。

【0042】

また、水力発電装置１００によれば、吊り下げ構造部１３０は、下層領域１０５内における発電機１２０の高さを調整可能である。この構成例によれば、例えば、放流水路２０を介して放流される水Ｗ１の水位が比較的低い場合には、発電機１２０の高さが低くなるように調整することにより、発電機１２０に供給される水Ｗ３が不足することを回避することができる。

【0043】

さらに、水力発電装置１００によれば、吊り下げ構造部１３０は、下層領域１０５内における発電機１２０の向きを調整可能である。この構成例によれば、例えば、放流水路２０の底面２１の下り勾配に沿うように発電機１２０を指向させることができ、つまり、下層領域１０５内において水Ｗ３が流れる向きに発電機１２０の指向方向を合わせることができる。これにより、下層領域１０５内において水Ｗ３が流れる向きに応じた発電機１２０の配置態様を実現することができ、効率の良い発電および効率の良い水の減速を図ることができる。

【0044】

また、発電機１２０は、円筒状の筐体１２１の内部に発電機本体部１２２および水車１２３を備えた比較的簡素な構成である。そのため、発電機１２０の組み立てや取り扱いなどを比較的簡便に行うことができる。また、比較的簡素な構成である発電機１２０によれば、当該発電機１２０による水路抵抗が過大となることを回避することができる。そのため、下層領域１０５内を流れる水Ｗ３の流速が必要以上に低下してしまうことを抑制することができる。

【0045】

また、水力発電装置１００によれば、歩廊１３１は、強固で頑丈な放流水路２０の側壁面２２の上部に固定されている。この構成例によれば、歩廊１３１が脱落してしまうことを抑制することでき、ひいては、仕切り板１１０や発電機１２０の位置ずれや脱落を抑制することができる。

【0046】

また、水力発電装置１００によれば、主として作業時に使用する歩廊１３１を活用して、発電機１２０を放流水路２０内に吊り下げる構成である。この構成例によれば、発電機１２０を保持するための支柱などを放流水路２０内に設ける必要が無い。そのため、放流水路２０の底面２１や側壁面２２に支柱などを差し込むための孔などを設ける必要が無く、放流水路２０の強度が損なわれてしまうことを回避することができる。また、このような支柱が水路抵抗となることを回避することができる。

【0047】

（第２実施形態）
図４および図５に例示する水力発電装置２００は、さらに覆い板２１１を備えている。覆い板２１１は、覆い部の一例であり、この場合、放流水路２０の側壁面２２のうち上層領域１０４に対向する部分を覆っている。また、覆い板２１１は、仕切り板１１０の幅方向における両端部に一体的に設けられており、仕切り板１１０の幅方向における両端部から上方にほぼ或いは完全に直角に折り曲げられた構成となっている。また、覆い板２１１は、放流水路２０の側壁面２２にほぼ或いは完全に平行となる垂直な壁面を構成している。また、覆い板２１１の上端部は、放流水路２０内を流れる水Ｗ１の水位および上層領域１０４内を流れる水Ｗ２の水位よりも高い位置まで延びている。また、覆い板２１１の表面は、仕切り板１１０の表面と同様に平滑な表面となっている。

【0048】

この構成例によれば、上層領域１０４内を流れる水Ｗ２が、粗面である放流水路２０の側壁面２２に接触することを覆い板２１１によって阻止することができる。よって、上層領域１０４内を流れる水Ｗ２の流速を一層維持しやすくすることができる。さらに、覆い板２１１の表面は、仕切り板１１０の表面と同様に平滑な表面となっている。よって、上層領域１０４内において水Ｗ２が一層流れやすくなり、水Ｗ２の流速を一層維持しやすくすることができる。

【0049】

また、覆い板２１１は、仕切り板１１０の幅方向における両端部を折り曲げることにより形成されている。この構成例によれば、折り曲げに伴い形成された稜線部分つまり覆い板２１１の下端部分により仕切り板１１０の補強効果を発揮することができ、仕切り板１１０全体としての強度の向上を図ることができる。

【0050】

なお、水力発電装置２００は、覆い板２１１の上端部を歩廊１３１に固定した構成としてもよい。この構成例によれば、放流水路２０内において仕切り板１１０を一層強固に且つ一層安定した状態で配置することができる。

【0051】

また、覆い板２１１は、少なくとも、上層領域１０４内を流れる水Ｗ２に接触する内面が平滑化された構成であればよく、放流水路２０の側壁面２２に対向する外面については必ずしも平滑化されていなくてもよい。

【0052】

また、水力発電装置２００は、放流水路２０の側壁面２２のうち下層領域１０５に対向する部分を覆う覆い板を備える構成としてもよい。また、この覆い板の表面は、粗面とするとよい。この構成例によれば、下層領域１０５内を流れる水Ｗ３の流速を一層低下させやすくできる。

【0053】

また、覆い板２１１は、仕切り板１１０に一体的に設けるのではなく、仕切り板１１０とは別個の構成要素として設けてもよい。また、下層領域１０５に対向する部分に覆い板を設ける場合には、その覆い板は、仕切り板１１０に一体的に設けてもよいし、仕切り板１１０とは別個の構成要素として設けてもよい。

【0054】

（第３実施形態）
図６および図７に例示する水力発電装置３００は、放流水路３０に設けられている。この場合、放流水路３０は、底面３１を有しているが、側壁面を有していない水路となっている。放流水路３０の底面３１は、上流側から下流側に向かって緩やかな下り勾配となっている。なお、放流水路３０の底面３１は、水平な底面であってもよいし、上流側から下流側に向かって緩やかな上り勾配になっていてもよい。

【0055】

水力発電装置３００は、吊り下げ構造部３３０を備えている。吊り下げ構造部３３０は、保持部の一例であり、歩廊部３３１、脚部３３３を備えている。歩廊部３３１は、放流水路３０の幅方向に沿って延びており、その長手方向の両端部が脚部３３３の上端部によって支持されている。脚部３３３の下端部は、放流水路３０の底面３１に固定されている。

【0056】

水力発電装置３００は、複数、この場合、２つの吊り下げ構造部３３０を備えている。複数の吊り下げ構造部３３０は、放流水路３０の延伸方向に沿って相互に所定の間隔を有して設置されている。つまり、複数の吊り下げ構造部３３０は、放流水路３０の延伸方向において相互に離間した状態で配置されている。換言すれば、複数の吊り下げ構造部３３０は、放流水路３０の上流側と下流側に分かれて配置されている。例えば水力発電装置３００の点検や補修などといった作業を行う作業者は、この吊り下げ構造部３３０の歩廊部３３１上を移動することができる。

【0057】

発電機１２０は、歩廊部３３１に設けられている吊り下げ部材１３２によって吊り下げられており、この場合、放流水路３０の下層領域１０５内に配置されている。吊り下げ構造部３３０は、歩廊部３３１に対する吊り下げ部材１３２の上下方向における位置を調整することにより、下層領域１０５内における発電機１２０の高さを調整可能となっている。また、吊り下げ構造部３３０は、歩廊部３３１に対する吊り下げ部材１３２の上下方向における位置を調整することにより、下層領域１０５内における発電機１２０の向きを調整可となっている。

【0058】

そして、水力発電装置３００は、さらに、一対の導水板３５０を備えている。導水板３５０は、下層領域１０５内に保持されている発電機１２０の側方において、放流水路３０の幅方向に沿って対をなすように配置されている。また、導水板３５０は、それぞれ発電機１２０から所定の間隔を有して配置されている。即ち、導水板３５０は、発電機１２０から離間した状態で配置されている。また、導水板３５０は、脚部３３３よりも内側に配置されている。

【0059】

導水板３５０は、導水路形成部の一例であり、下層領域１０５内に保持されている発電機１２０およびその周辺部分に水を導くことが可能な導水路３５１を形成する。即ち、導水路３５１は、一対の導水板３５０によって挟まれた領域に形成される水路であり、この導水路３５１内に発電機１２０が存在した構成となっている。

【0060】

上述した通り放流水路３０は側壁面を有していない構成であり、このような放流水路３０によれば、放流される水が放流水路３０の幅方向に拡がってしまい、発電機１２０およびその周辺部分に効率良く水を供給することが困難となる。

【0061】

そのため、下層領域１０５内に保持されている発電機１２０およびその周辺部分に水を導くための導水路３５１を一対の導水板３５０によって形成した構成例によれば、放流水路３０が側壁面を有しない構成であっても、導水路３５１内の発電機１２０およびその周辺部分に水Ｗ３を効率良く導くことができる。そのため、発電に必要な十分な量の水Ｗ３を発電機１２０に供給することができる。また、発電機１２０の水路抵抗により、発電機１２０に向けて導かれた水Ｗ３の流速を効率良く低下させることができる。

【0062】

また、第１実施形態と同様に、上層領域１０４内から放流される水Ｗ２については、より遠くまで放出することができ、また、水量がほぼ半減しており、また、その放水の過程で水の勢いが弱まることから、放流に伴う水温差の発生や騒音の発生を抑制することができる。また、第１実施形態と同様に、下層領域１０５内から放流される水Ｗ３については、流速の低下によって、いわゆる「洗掘」の発生を抑制することができ、また、水量がほぼ半減していることから、放流に伴う騒音の発生を抑制することができる。

【0063】

（第４実施形態）
図８に例示する水力発電装置４００は、放流水路２０の下流側の端部に格子状のゲート部４０１を備えている。ゲート部４０１は、出口部の一例であり、複数のフィン４０２を備えている。複数のフィン４０２は、それぞれ、水門台１２側である上流側から河川１０側である下流側に向かって上昇傾斜している。

【0064】

ゲート部４０１は、放流水路２０の下流側の端部において固定用構造物４５０によって強固に固定されている。図９に例示するように、固定用構造物４５０は、上流側上部幅方向部材４５１、下流側上部幅方向部材４５２、下流側下部幅方向部材４５３を備えている。上流側上部幅方向部材４５１、下流側上部幅方向部材４５２、下流側下部幅方向部材４５３は、何れも、放流水路２０の幅方向に沿って直線状に延びている。

【0065】

上流側上部幅方向部材４５１および下流側下部幅方向部材４５３は、何れも、放流水路２０の幅方向における長さとほぼ或いは完全に同じ長さを有しており、その長手方向における両端面が放流水路２０の側壁面２２にほぼ或いは完全に接触つまり内接している。一方、下流側上部幅方向部材４５２は、放流水路２０の幅方向における長さよりも短く、換言すれば、上流側上部幅方向部材４５１および下流側下部幅方向部材４５３の長手方向の長さよりも短く、その長手方向における両端面が放流水路２０の側壁面２２に接触つまり内接していない。

【0066】

上流側上部幅方向部材４５１は、仕切り板１１０の下面に取り付けられる。また、上流側上部幅方向部材４５１は、吊り下げ部材１３２が貫通する図示しない貫通孔を有している。

【0067】

下流側上部幅方向部材４５２は、複数、この場合、２つの上側支持部材４５４によって上流側上部幅方向部材４５１に接続されている。上側支持部材４５４は、何れも、放流水路２０の延伸方向に沿うようにして直線状に延出している。この場合、２つの上側支持部材４５４は、下流側上部幅方向部材４５２の長手方向における両端部をそれぞれ支持している。また、上側支持部材４５４は、下流側上部幅方向部材４５２を、上流側上部幅方向部材４５１の下流側において、放流水路２０の幅方向における中央部に位置するように支持している。

【0068】

また、上側支持部材４５４は、仕切り板１１０の下面に取り付けられ、仕切り板１１０を下方側から支持する。

【0069】

下流側下部幅方向部材４５３は、複数、この場合、３つの傾斜支持部材４５５によって上流側上部幅方向部材４５１に接続されている。傾斜支持部材４５５は、何れも、放流水路２０の上流側から下流側に向かって徐々に下降傾斜するようにして延出している。この場合、３つの傾斜支持部材４５５は、下流側下部幅方向部材４５３の長手方向における両端部および長手方向における中央部をそれぞれ支持している。また、傾斜支持部材４５５は、下流側下部幅方向部材４５３を、上流側上部幅方向部材４５１の下流側において、上流側上部幅方向部材４５１および下流側上部幅方向部材４５２よりも下方に位置するように支持している。

【0070】

そして、図８に例示するように、下流側上部幅方向部材４５２には、例えば、図示しないボルトなどによって、ゲート部４０１の上下方向におけるほぼ中央部の部分が強固に固定される。また、下流側下部幅方向部材４５３には、例えば、図示しないボルトなどによって、ゲート部４０１の下端部が強固に固定される。これにより、固定用構造物４５０は、ゲート部４０１を、放流水路２０の下流側の端部において強固に固定する。

【0071】

なお、ゲート部４０１は、例えば歩廊１３１などといった位置ずれが起きにくい頑丈な構成要素に、例えば、図示しないボルトなどを用いて固定されていてもよい。また、ゲート部４０１は、例えば、図示しないボルトなどを用いて、放流水路２０の下流側の端部に直接的に固定されていてもよい。

【0072】

以上に例示したゲート部４０１を備える構成例によれば、図８に例示するように、上層領域１０４内および下層領域１０５内から放出される水Ｗ２，Ｗ３は、何れも、複数のフィン４０２の間を通過することに伴い細分化され、且つ、そのフィン４０２が上流側から下流側に向かって上昇傾斜していることから、河川１０に向かって上に凸の放物線を描くようにして放出されるようになる。

【0073】

これにより、上層領域１０４内から放流される水Ｗ２については、その水Ｗ２を細分化して放流することができ、河川１０の水との混合を一層効率良く行うことができる。また、上に凸の放物線を描くように水Ｗ２を放出することにより、より遠くまで水Ｗ２を飛散させることができ、その水Ｗ２を一層広範囲にわたる河川１０の水により混合して希釈することができる。

【0074】

また、下層領域１０５内から放流される水Ｗ３については、その水Ｗ３を細分化して放流することができ、着水時の衝撃を弱めることができる。よって、いわゆる「洗掘」の発生を一層効果的に抑制することができ、また、騒音の発生も一層効果的に抑制することができる。また、上に凸の放物線を描くように水Ｗ３を放出することにより、より広い範囲に水Ｗ３を飛散させることができ、水Ｗ３が狭小な範囲に集中して着水することを抑制することができる。よって、この点においても、いわゆる「洗掘」の発生を一層効果的に抑制することができ、また、騒音の発生も一層効果的に抑制することができる。

【0075】

また、水力発電装置４００の一部を構成するゲート部４０１が例えば放流水路２０の底面２１、及び側壁面２２に内接するように配置されていることにより、水力発電装置４００全体としての強度の向上を図ることができる。また、ゲート部４０１といった構造物を放流水路２０などに強固に固定すれば、水力発電装置４００全体としての強度の一層の向上を図ることができる。

【0076】

また、河川１０の増水時においては、河川１０内の水が放流水路２０内に流入つまり「逆流」してしまうことをゲート部４０１によって阻止することができる。この場合、ゲート部４０１を構成する複数のフィン４０２が上流側から下流側に向かって上昇傾斜している構成、つまり、河川１０側である下流側部分が放流水路２０側である上流側部分よりも高い構成であることから、河川１０から放流水路２０内への水の逆流を一層阻止しやすい構成が実現されている。

【0077】

なお、ゲート部４０１は、格子状の構成であればよく、例えば、複数のフィン４０２が傾斜せず水平になっている構成であってもよい。また、ゲート部４０１は、上層領域１０４に対応するフィン４０２の傾斜角度と下層領域１０５に対応するフィン４０２の傾斜角度とが異なる構成としてもよい。例えば、ゲート部４０１は、上層領域１０４に対応するフィン４０２の傾斜角度を下層領域１０５に対応するフィン４０２の傾斜角度よりも大きくすることにより、上層領域１０４内から放出される水Ｗ２を一層遠くまで飛散させることができる。

【0078】

また、ゲート部４０１は、複数のフィン４０２の傾斜角度を動的に調整可能に構成してもよい。また、フィン４０２は、平坦な板状のフィンであってもよいし、例えば、湾曲したフィンであってもよいし、断面波形状のフィンであってもよい。また、ゲート部４０１は、その全体が格子状である構成であってもよいし、その一部が格子状である構成であってもよい。ゲート部４０１の一部を格子状の構成とする場合には、例えば、上層領域１０４に対向する部分のみ、或いは、下層領域１０５に対向する部分のみを格子状の構成とすることができる。

【0079】

（第５実施形態）
図１０および図１１に例示する水力発電装置５００は、放流水路２０の下流側の端部に、水に浮くことが可能な浮体５０１を備えている。即ち、浮体５０１は、例えば、その内部に空気を蓄えたバルーン状の構成、或いは、その全体または一部が水に浮く素材によって形成された構成であり、水に浮くことが可能である。浮体５０１は、逆流阻止部の一例であり、この場合、上層領域１０４の下流側の端部および下層領域１０５の下流側の端部にそれぞれ設けられている。浮体５０１は、平坦面部５０１ａおよび円弧状面部５０１ｂを有する断面半円形状あるいは断面半楕円形状をなしている。浮体５０１は、平坦面部５０１ａを放流水路２０の上流側に向け、円弧状面部５０１ｂを放流水路２０の下流側に向けた状態で取り付けられている。また、浮体５０１は、支点５０１ｃを中心として回動可能に取り付けられている。

【0080】

浮体５０１は、放流水路２０の下流側の端部において固定用構造物５５０によって強固に固定されている。図１２に例示するように、固定用構造物５５０は、第４実施形態において例示した固定用構造物４５０とほぼ同様の構成となっている。但し、固定用構造物５５０においては、下流側上部幅方向部材４５２は、複数、この場合、２つの上側支持部材４５４の先端部の上部に固定されている。つまり、固定用構造物５５０は、下流側上部幅方向部材４５２の上流側の側面に上側支持部材４５４の先端部が差し込まれたような構成ではなく、下流側上部幅方向部材４５２が上側支持部材４５４の先端部上に載ったような構成となっている。この点が、固定用構造物５５０と固定用構造物４５０との相違点である。

【0081】

図１０に例示するように、浮体５０１は、放流水路２０内から放流水路２０外へ水が流れる場合つまり「放流」が行われる場合には、その水の圧力を平坦面部５０１ａにより受けて下流側に回動する。これにより、浮体５０１は、放流水路２０内から放流水路２０外への水の流出を許容する状態となる。

【0082】

また、このとき、浮体５０１は、その平坦面部５０１ａが上流側から下流側に向かって上昇傾斜した状態となる。これにより、上層領域１０４内から放流される水Ｗ２を上に凸の放物線を描くように放出することができ、より遠くまで水Ｗ２を飛散させて、一層広範囲にわたる河川１０の水に混合して希釈することができ、水温差の発生を抑制することができる。また、下層領域１０５内から放流される水Ｗ３を上に凸の放物線を描くように放出することができ、水Ｗ３が河川岸直近の狭小な範囲に集中して着水することを抑制して、いわゆる「洗掘」の発生や騒音の発生を抑制することができる。なお、放流時においても、浮体５０１には、ある程度の浮力が作用する。しかしながら、放流される水の勢いや圧力が大きいため、浮体５０１は、浮力の作用に抗して下流側に回動する。

【0083】

一方、図１１に例示するように、浮体５０１は、放流水路２０外から放流水路２０内へ水が流れる場合つまり「逆流」が起こる場合には、その水の圧力を円弧状面部５０１ｂにより受けるとともに、浮体５０１に浮力が作用するようになり、これにより上流側に回動する。これにより、浮体５０１は、放流水路２０外から放流水路２０内への水の流入を阻止する状態となる。

【0084】

なお、浮体５０１は、平坦面部５０１ａがほぼ或いは完全に垂直な状態となる位置まで回動可能であれば十分であり、仮に浮体５０１がさらに上流側に回動してしまうと、放流水路２０外から放流水路２０内への水の流入を許してしまうおそれがある。そのため、水力発電装置５００は、浮体５０１の上流側への回動可能範囲を、平坦面部５０１ａがほぼ或いは完全に垂直な状態となる位置までの範囲に規制するストッパを設ける構成としてもよい。

【0085】

以上の通り、水力発電装置５００は、放流水路２０内から放流水路２０外への水の流出つまり水の「放流」を許容し、且つ、放流水路２０外から放流水路２０内への水の流入つまり水の「逆流」を阻止する浮体５０１を備えている。この構成例によれば、放流水路２０内から放流水路２０外への水の流出つまり水の「放流」を許容しながらも、放流水路２０外から放流水路２０内への水の流入つまり水の「逆流」を阻止することができ、逆流した水や流出物などによって放流水路２０内や水力発電装置５００が損傷してしまうことを抑制することができる。

【0086】

なお、浮体５０１は、平坦面部５０１ａおよび円弧状面部５０１ｂを有する断面半円形状あるいは断面半楕円形状の構成に限られず、例えば、断面板形状の構成などであってもよい。断面板形状の浮体であっても、放流水路２０内から放流水路２０外へ水が流れる場合つまり「放流」が行われる場合には、その水の圧力を受けて下流側に回動することができ、一方、放流水路２０外から放流水路２０内へ水が流れる場合つまり「逆流」が起こる場合には、その水の圧力を受けるとともに浮力の作用を受けて上流側に回動することができる。よって、例えば断面板形状の浮体であっても、放流水路２０内から放流水路２０外への水の流出つまり水の「放流」を許容し、且つ、放流水路２０外から放流水路２０内への水の流入つまり水の「逆流」を阻止する構成を十分に実現することができる。

【0087】

また、逆流阻止部は、水に浮く構成ではなく、水に浮かない構成であってもよい。この構成例によっても、水の勢いや圧力によって逆流阻止部を回動させることができるため、放流水路２０内から放流水路２０外への水の流出つまり水の「放流」を許容し、且つ、放流水路２０外から放流水路２０内への水の流入つまり水の「逆流」を阻止する構成を十分に実現することができる。

【0088】

（その他の実施形態）
なお、本開示は、上述した複数の実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において、種々の変形や拡張を行うことができる。例えば、水力発電装置は、上述した複数の実施形態を適宜選択して組み合わせた構成としてもよい。

【0089】

また、放流水路２０内における仕切り板１１０の高さ位置を適宜調整することにより、上層領域１０４内に流入する水Ｗ２の量と下層領域１０５内に流入する水Ｗ３の量とのバランスを調整することができる。即ち、放流水路２０内における仕切り板１１０の高さ位置を高くすることにより、上層領域１０４内に流入する水Ｗ２の量を相対的に少なくし、下層領域１０５内に流入する水Ｗ３の量を相対的に多くすることができる。また、放流水路２０内における仕切り板１１０の高さ位置を低くすることにより、上層領域１０４内に流入する水Ｗ２の量を相対的に多くし、下層領域１０５内に流入する水Ｗ３の量を相対的に少なくすることができる。

【0090】

よって、例えば、より広範囲に水を放流したい場合には、仕切り板１１０の高さ位置を低くして上層領域１０４内に流入する水Ｗ２の量を相対的に多くすればよい。一方、例えば、より効率良く発電を行いたい場合、或いは、より効率良く水の流速を減速させたい場合には、仕切り板１１０の高さ位置を高くして下層領域１０５内に流入する水Ｗ３の量を相対的に多くすればよい。

【0091】

また、発電機１２０は、本開示に例示した構成例に限られるものではなく、例えば特許文献１，２に開示されているような構成の発電機であってもよいし、一般的に公知となっている種々の発電機を適用することができる。なお、発電機としては、いわゆる水中水車型の発電機、つまり、水中に配置され、且つ、水流を受けて回転する回転体を有する構成の発電機であることが好ましいが、これ以外の発電機であってもよい。

【0092】

また、仕切り板１１０は、その表面、特に、下層領域１０５と接する下面を、平滑な表面ではなく、粗面状としてもよい。また、仕切り板１１０は、その表面、特に、下層領域１０５と接する下面に意図的に凹凸を有する構成であってもよい。

【0093】

また、歩廊１３１や歩廊部３３１の数、大きさ、設置位置などは、適宜変更して実施することができる。また、歩廊１３１や歩廊部３３１に手摺りや柵などを設けてもよい。また、歩廊１３１同士あるいは歩廊部３３１同士を連結する連結橋を設けた構成としてもよい。

【0094】

また、１つの発電機１２０を１つの吊り下げ部材１３２により保持する構成としてもよいし、１つの発電機１２０を少なくとも３つ以上の複数の吊り下げ部材１３２により保持する構成としてもよい。

【0095】

また、吊り下げ部材１３２は、仕切り板１１０および発電機１２０を保持するために十分な強度を確保するとともに、放流水路２０，３０内を流れる水の圧力に耐え得る十分な強度を確保する必要がある。

【0096】

また、水力発電装置は、吊り下げ部材１３２を支持する支持部材を設けた構成としてもよい。この構成例によれば、吊り下げ部材１３２が水流を受けることに伴う揺れや振動を抑制することができる。また、吊り下げ部材１３２は、放流水路２０，３０内を流れる水から受ける抵抗を極力軽減できる形状としたり、放流水路２０，３０内を流れる水に泡が極力発生しにくくなる形状としたりするとよく、例えば断面円形状や断面楕円形状とするとよい。

【0097】

また、歩廊１３１や歩廊部３３１に対する吊り下げ部材１３２の位置調整、換言すれば、放流水路２０，３０内における仕切り板１１０および発電機１２０の高さや向きの調整は、手動により行う構成としてもよいし、例えば電動昇降装置などを用いて自動的に行う構成としてもよい。電動昇降装置を用いる場合、その電源は、水門ゲート１３を昇降させる電動昇降装置の電源から供給する構成としてもよいし、発電機１２０が発電した電力を蓄積する蓄電装置から供給する構成としてもよいし、その他の電源から供給する構成としてもよい。

【0098】

また、水力発電装置１００は、その構成要素である仕切り板１１０、発電機１２０、吊り下げ構造部１３０を別個に放流水路２０に設置、つまり、現地組み立てすることにより設けてもよいし、製作工場などで予め組み立てられた水力発電装置１００を図示しないクレーンなどを用いて放流水路２０に設置するようにしてもよい。なお、この技術思想は、水力発電装置２００，３００，４００，５００にも適用可能である。

【0099】

また、水力発電装置１００は、１つの発電機１２０に対して１つの仕切り板１１０および１つの吊り下げ構造部１３０を備える構成としてもよい。即ち、水力発電装置１００は、１つの仕切り板１１０、１つの発電機１２０、１つの吊り下げ構造部１３０からなる水力発電ユニットを１つ或いは複数備える構成としてもよい。この構成例によれば、水力発電ユニットごとに点検や補修などの作業を行うことができ、作業性の向上を図ることができる。

【0100】

また、全ての水力発電ユニットを停止させなくとも、作業対象となる水力発電ユニットのみを停止させて作業を行うことができる。つまり、作業対象ではない水力発電ユニットによる発電を継続したままで、作業対象となる水力発電ユニットのみについて、その動作を停止させて作業を行うことができる。また、この場合、作業対象となる水力発電ユニットを構成する吊り下げ構造部１３０の吊り下げ部材１３２を昇降させるための電源は、作業対象ではない水力発電ユニットが発生する電力を利用することができる。なお、これらの技術思想も、水力発電装置２００，３００，４００，５００にも適用可能である。

【0101】

また、固定用構造物４５０，５５０の構成例は、あくまでも一例であり、ゲート部４０１や浮体５０１を強固に固定できる構成であれば、種々の構成を適用することができる。

【0102】

以上、本発明に係る複数の実施形態を説明したが、これらの実施形態は、あくまでも例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々の省略、置き換え、変更などを行うことができる。本実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明およびその均等の範囲に含まれる。

【符号の説明】

【0103】

図面において、２０，３０は放流水路、１００，２００，３００，４００，５００は水力発電装置、１０４は上層領域（流速維持領域）、１０５は下層領域（流速低下領域）、１１０は仕切り板（仕切り部）、１２０は発電機、１２３は水車（回転体）、１３０，３３０は吊り下げ構造部（保持部）、２１１は覆い板（覆い部）、３５０は導水板（導水路形成部）、３５１は導水路、４０１はゲート部（出口部）、５０１は浮体（逆流阻止部）、を示す。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【手続補正書】

【提出日】2022-10-13

【手続補正1】

【補正対象書類名】特許請求の範囲

【補正対象項目名】全文

【補正方法】変更

【補正の内容】

【特許請求の範囲】

【請求項1】

水を放流する放流水路に設けられる水力発電装置であって、
前記放流水路内を、水の流速を維持する流速維持領域と、水の流速を低下させる流速低下領域と、に仕切る仕切り部と、
前記放流水路内のうち前記流速低下領域に設けられ、前記流速低下領域内を流れる水によって回転体を回転させることにより電力を発生する発電機と、
前記発電機を前記流速低下領域内に保持する保持部と、
前記放流水路の側壁面のうち前記流速維持領域に対向する部分を覆う覆い部と、
を備える水力発電装置。

【請求項2】

前記保持部は、前記流速低下領域内における前記発電機の高さを調整可能である請求項１に記載の水力発電装置。

【請求項3】

前記保持部は、前記流速低下領域内における前記発電機の向きを調整可能である請求項１または２に記載の水力発電装置。

【請求項4】

前記流速低下領域内に保持されている前記発電機に水を導く導水路を形成する導水路形成部を備える請求項１から３の何れか１項に記載の水力発電装置。

【請求項5】

前記放流水路の下流部に格子状の出口部を備える請求項１から４の何れか１項に記載の水力発電装置。

【請求項6】

前記放流水路内から前記放流水路外への水の流出を許容し、前記放流水路外から前記放流水路内への水の流入を阻止する逆流阻止部を備える請求項１から５の何れか１項に記載の水力発電装置。

【手続補正2】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００８

【補正方法】変更

【補正の内容】

【0008】

本実施形態に係る水力発電装置は、水を放流する放流水路に設けられる水力発電装置であって、前記放流水路内を、水の流速を維持する流速維持領域と、水の流速を低下させる流速低下領域と、に仕切る仕切り部と、前記放流水路内のうち前記流速低下領域に設けられ、前記流速低下領域内を流れる水によって回転体を回転させることにより電力を発生する発電機と、前記発電機を前記流速低下領域内に保持する保持部と、前記放流水路の側壁面のうち前記流速維持領域に対向する部分を覆う覆い部と、を備える。