JPH01313675A - ペルトン水車 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はペルトン水車に係り、特にノズルとバケット間
に配置されるジェット流の方向をそらせるためのデフレ
クタを省略したペルトン水車に関する。

〔従来の技術〕

第２図に従来一般のペルトン水車およびその制御装置の
構成例を示し、以下にその概要を説明する。

゛第２図において、水圧鉄管（図示せず）等により導水
された高圧水はノズル２に供給され、ノズル２により高
速のジェット流４となってランナ１の外周に設けられた
バケット１ａに噴出される。

そして、高速のジェット流４のもつ衝撃力の作用により
ランナ１が回転し、これに連結された発電機（図示せず
）を回して発電するようになっている。

しかして、負荷遮断時や負荷の急激な減少時には、ラン
ナ１のバケット１ａに衝突しているジェット流４をバケ
ット１ａよりそらせ、ランナ１の回転上昇を防止し、そ
の間にニードル弁３を徐々に閉じて水圧鉄管内の水撃作
用による水圧上昇を抑制する。

このため、従来のペルトン水車においては、ノズル２と
ランナ１のバケット１ａ間に配置されるデフレクタ８に
ジェット流４を当てて偏向させ偏向ジェット流４ａとし
ている。即ち、デフレクタ８はロッド９を介してベルク
ランク１０に接続されており、該ベルクランク１０をサ
ーボモータ１１にて揺動させることによりデフレクタ８
を揺動させ、ノズル２とランナ１のバケット１８間にデ
フレクタ８を位置させジェット流４を偏向させるように
している。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、上述した従来のペルトン水車においては
、下記の問題点がある。

（１）　　ランナのバケットにジェット流が当たらない
ようにするため、デフレクタにてジェット流を偏向させ
ている。このため、デフレクタは高速のジェット流が当
たっても充分な強度を有するものでなければならず、必
然的に肉厚が厚く大きなサイズのデフレクタを必要とす
る。

（２）　　高速のジェット流を偏向させるので、このジ
ェット流の衝撃力に打ち勝つだけの大きなデフレクタ操
作力を必要とする。

（３）　　一般にペルトン水車はノズルを複数有するな
め、デフレクタもノズル数だけ必要となり、複数のデフ
レクタを操作するリンク機構が複雑となり、且つ、大き
な操作力を必要とする。このなめ、大容量のサーボモー
タを必要とする。

（４）　　長時間デフレクタにジェット流を当てている
とデフレクタの損耗が著しい。

本発明は上述の′ｊ４情に鑑み創案されたものであり、
デフレクタを省略することによりデフレクタに起因して
生ずる上記各問題点を解消することができるペルトン水
車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〕

上述した課題を解決するため本発明は、外周に複数のバ
ケットを有するランナと、前記バケットに水圧鉄管から
の高圧水をジェット流に変えて噴出させるノズルとを存
するペルトン水車において、前記ノズル又はこれに連ら
なる水圧鉄管より分岐して開閉バルブを有するバイパス
管を設け、該バイパス管を、その吐出口が前記ノズルの
噴出口近傍に位置するように延設したことを特徴とする
ものである。

〔作用〕

本発明は上記手段により、負荷遮断時や負荷の急激な減
少時には、バイパス管に設けられた開閉バルブを開け、
ノズル内又は水圧鉄管内の高圧水をバイパス管に導入し
、その吐出口から偏向用ジェット流を噴出させ、該偏向
用ジェット流をノズルから噴出されるジェット流に衝突
させ、該ジェット流を偏向させてジェット流のバケット
への衝突を抑止することができる。

〔実施例〕

以下、本発明に係るペルトン水車の一実施例を第１図を
参照して説明する。

第１図において、ペルトン水車のランナ１の外周には複
数のバケット１ａが設けられている。このバケット１ａ
に向けてジェット流を噴出するのがノズル２であり、こ
のノズル２に水圧鉄管（図示せず）より高圧水が導かれ
るようになっており、その先端に円錐形のニードル弁３
が進退可能に設けられている。そして、このニードル弁
３を前後に進退させることによりノズル噴出口２ａの断
面積が変化して噴出量を調節する。

また、ノズル２にはノズル２から分岐してバイパス管５
が設けられており、該バイパス管５はその吐出口５ａが
ノズル噴出口２ａの近傍に位置されるように延設されて
いる。なお、バイパス管５はサポート１２により支持さ
れている。上記バイパス管５の吐出口５ａとノズル噴出
口２ａとは略直交して開口しており、吐出口５ａから吐
出された偏向用ジェット流７がノズル噴出口２ａから噴
出されたジェット流４に対して直角もしくはそれに近い
角度で衝突し、この衝突時の圧力により破線で示す偏向
ジェット流４ａが形成されるようになっている。したが
って、本発明のペルトン水車においては、デフレクタは
設けられていない。

また、バイパス管５の管路途中には、開閉バルブ６が設
けられている。なお、バイパス管５はノズル２に連らな
る水圧鉄管（図示せず）から分岐しても勿論良い。

次に、前述のように構成された本発明に係るペルトン水
車の動作について説明する。

水圧鉄管（図示せず）より高圧水はノズル２に供給され
、ここで圧力水頭が速度水頭に変換されて高速のジェッ
ト流４となってランナ１の外周に設けられたバケット１
ａに噴出される。そして、高速のジェット流４のもつ衝
撃力によりランナ１が回転し、発電機（図示せず）を回
して発電する。

この通常運転時には、開閉バルブ６は閉塞しておく。

しかして、負荷遮断時や負荷の急激な減少時には、バイ
パス管５に設けられた開閉バルブ６を開け、ノズル２内
の高圧水をバイパス管５に導入し、その吐出口５ａから
偏向用ジェット流７をジェット流４に対して略直交する
方向から噴出させ、ジェット流４を偏向させて偏向ジェ
ット流４ａとする。これにより、ジェット流４のバケッ
トｌａへの衝突を避けることができる。

〔発明の効果〕

以上、実施例の説明から明らかなように本発明によれば
、従来ジェット流を偏向させるために必要であったデフ
レクタ及びその操作機構が不要となり、装置の構造を大
ｒｊ１に簡素化できる。しかも、ジェット流を偏向させ
るためには、開閉バルブを開けるのみで良く、操作も非
常に単純化される。

なお、ノズル内の水流はバイパス管により分岐されるた
めバケットへのジェット流は弱められ、ジェット流の偏
向は容易となる。

また、本発明によれば長時間ジェット流を偏向させても
、デフレクタのようにジェット流によるキャビテーショ
ンによる壊食や損耗の恐れが無く、極めて信頼性の高い
運転制御が可能である。

さらに、本発明によればジェット流を偏向するためのエ
ネルギーは、ノズル又はこれに連らなる水圧鉄管より取
水した高圧水であり、ジェット流の偏向のために外部よ
り特別な動力を加える必要が無い。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るペルトン水車の一実施例の基本構
成図、第２図は従来のペルトン水車の基本構成図である
。 １・・・ランナ、２・・・ノズル、３・・・ニードル弁
、４・・・ジェット流、４ａ・・・偏向ジェット流、５
・・・バイパス管、６・・・開閉バルブ、７・・・偏向
用ジェット流。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 外周に複数のバケットを有するランナと、前記バケット
   に水圧鉄管からの高圧水をジェット流に変えて噴出させ
   るノズルとを有するペルトン水車において、前記ノズル
   又はこれに連らなる水圧鉄管より分岐して開閉バルブを
   有するバイパス管を設け、該バイパス管を、その吐出口
   が前記ノズルの噴出口近傍に位置するように延設したこ
   とを特徴とするペルトン水車。