(57)【要約】  水力発電所においては、水は、水力発電所のタービンに作用してそのエネルギをタービンに供給する前に、送り管を流れるということは一般に知られている。送り管は、水力発電所の様々な特徴に応じた、また様々な局所的な因子に応じた、あるいは水の量及びその流下する高さに応じた、水が流通する縦管であってもよい。本発明は、水（流体）の流速をタービンの領域において調節することができる手段を提供することを目的とする。本発明にかかる送り管においては、管内にタービンが配置されている。そして、流体が該送り管内を流通するときに、タービンが回転させられるようになっている。タービンは、変化可能な断面を有し、これにより該送り管内の流通断面が変化可能となっている。
2005513337.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
管内にタービンが配置されている送り管であって、
流体が該送り管内を流通するときに上記タービンが回転させられるようになっていて、
上記タービンが、変化可能な断面を有し、これにより該送り管内の流通断面が変化可能となっている送り管。
【請求項２】
上記タービンが変形可能なベローズを有し、これにより上記タービンの領域における上記送り管の断面積が調節可能となっていることを特徴とする、請求項１に記載の送り管。
【請求項３】
複数の縦管を備えていて、そのうちの少なくとも１つの縦管が、請求項１又は２に記載された送り管と同様の仕様である水力発電所。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は送り管（flow pipe）及び該送り管を有する水力発電所に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
水力発電所においては、水は、水力発電所のタービンに作用してそのエネルギをタービンに供給する前に、送り管を流れるということは一般に知られている。送り管は、水力発電所の様々な特徴に応じた、また様々な局所的な因子に応じた、あるいは水の量及びその流下する高さに応じた、水が流通する縦管（downpipe）であってもよい。
【０００３】
水は、そのエネルギの一部をタービンに供給した後、さらに川に流出する。
【０００４】
水力発電所のタービンは、通常、発電機に連結され、これによりタービンの力学エネルギが電気エネルギに変換され、さらに電気エネルギは、順次、電力供給ネットワークに供給される。
【０００５】
水力発電所は、しばしば、１つのタービンだけでなく複数のタービンを有し、水は、単一の送り管だけでなく複数の送り管により、種々のタービンに供給される。かくして、流れくる水の量の変化に応じて、個々の送り管に対する水の量の適切な制御が行われ、これにより、水力発電所において、最適な効率が実現される。
【０００６】
これらのタービンは、それぞれ、縦管それ自体の内部に配置されるか、又は送り管内の縦管の延長部（prolongation）に配置される。
【０００７】
送り管内のタービン（水羽根（water impeller））の領域においても、縦管内の水に対する流通断面は、この場合、予め決められた値に固定される。
【０００８】
この場合、タービンの領域における水の流速は、通常、体積流れ（volume flow）、すなわち縦管又は送り管に導入される水の量によって調節される。設定された各発電機のモーメント（generator moment）に応じて、システムから所望の電力を取り出すことができる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
かくして、本発明は、水（流体）の流速をタービンの領域において調節することを可能にする手段を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明によれば、上記目的は、請求項１に記載された特徴を有する送り管によって達成される。有利な発展形態は請求項２に記載され、また請求項３は、本発明にかかる送り管を備えた水力発電所を規定している。
【００１１】
本発明によれば、タービンは、変化可能な断面を有するように設けられる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
図１に示すように、タービン４（水車）は変位体１（displacement body）を備えている。そして、変位体の外側に、タービンの羽根５（ロータブレード）が取り付けられている。羽根５を備えたタービン４は、送り管３内で回転することができ、これにより適切に連結された発電機（図１中には示されていない）を駆動することができる。
【００１３】
図示された例からわかるように、変位体の断面は変化可能である。このため、変位体１は、ベローズ（bellows）のような形態であり、弾性的な表面を備えている。ここで、ベローズにその内部から、送り管内の外圧よりも高い適切な圧力がかけられたときには、ベローズは膨張し、破線２によって示された形状となるであろう。タービンは全体としては円形の構成（circular configuration）であり、かつそれはまたベローズに関しても当てはまるので、変位体の断面積の拡大は、自動的に、送り管３内の水に対する断面積の減少となる。
【００１４】
送り管内の水に対する断面積も減少は、自動的に、流速の増加を招く結果となり、これによりタービン全体は、その前に比べてより高速で駆動される。
【００１５】
変位体の可膨張性（expandability）は、その弾性的な表面によって実現されることができ、ベローズを膨張させるために、それは、変位体又はベローズの内部に流体をポンプ注入することができる。
【００１６】
かくして、変位体の断面の調節により、タービン全体の回転速度を、各発電機に対して所望の値に合わせることが可能となり、これにより、タービンの回転速度が、発電機システムに対して最適なものとなり、かくして可及的に最良な効率が達成される。
【００１７】
本発明にかかる手段は、極めて単純であるが、それにもかかわらず、あわせて非常に効果的でもある。
【００１８】
なお、図１中には、該図を明瞭にするため、タービンを留めて取り付けるための装置は示されていない。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明にかかる送り管を示す図である。
【符号の説明】
【００２０】
１  変位体、２  破線、３  送り管、４  タービン、５  羽根。
【図１】
2005513337.tif 000003
【手続補正書】
【提出日】平成15年12月11日(2003.12.11)
【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】
管内にタービンが配置されている送り管であって、
流体が該送り管内を流通するときに上記タービンが回転させられるようになっていて、
上記タービンが、拡大可能な断面を有し、これにより該送り管内の流通断面が、上記拡大に対応して減少することができるようになっていることを特徴とする送り管。
【請求項２】
上記タービンが変形可能なベローズを有し、これにより上記タービンの領域における上記送り管の断面積が調節可能となっていることを特徴とする、請求項１に記載の送り管。
【請求項３】
複数の縦管を備えていて、そのうちの少なくとも１つの縦管が、請求項１又は２に記載された送り管と同様の仕様である水力発電所。
【国際調査報告】
2005513337.tif 000004
2005513337.tif 000005
2005513337.tif 000006
2005513337.tif 000007
2005513337.tif 000008
2005513337.tif 000009