JPH019260Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は回転電機の内部に水力機械を組み込ん
でなる水力−電気機械の改良に関する。

一般にこの種の水力−電気機械は第１図に示す
ような構造となつている。１は筒状のフレームで
あり、その内周面には固定子鉄心２が取付けられ
ている。３は固定子鉄心２に巻装された固定子コ
イルである。フレーム１の両側にはそれぞれブラ
ケツト４が取付けられ、各ブラケツト４の内側に
おいてフレーム１にはそれぞれ中ブラケツト５が
取付けられ、これらの中ブラケツト５間にキヤン
６及びキヤン補強筒７がキヤン押え８により取付
けられ、これらによつて前記固定子鉄心２及び固
定子コイル３が水密に覆われている。ブラケツト
４には内筒部４ａが形成してあり、そこに放射状
をなすガイドベーン９の一端が取付けられてい
る。ガイドベーン９の他端はブラケツト４内の中
央部で軸受ハウジング１０と一体に結合し、ガイ
ドベーン９は軸受支えとしての機能も果たしてい
る。軸受ハウジング１０には回転自在に水車ボス
部１１が支持されており、その外周には水車ラン
ナ１２が一体に取付けられている。水車ランナ１
２の外周には環状のランナバンド１３が設けられ
ており、その両縁部は前記ブラケツト４の内筒部
４ａの各端部と対向し、各対向部にはラビリンス
パツキン１４が形成してある。図ではラビリンス
パツキン１４の詳細の表示は省略してある。ラン
ナバンド１３の外周には前記固定子鉄心２に対向
して回転子１５が取付けられている。１６は回転
子エンドリングであり、１７は回転子１５をラン
ナバンド１３に固定している回転子締金である。

このような水力−電気機械においては、各ブラ
ケツト４に通水管を接続して水を流し込み、水車
ランナ１２を回転させることにより発電し、或い
は回転子１５を電気的に回転させることによりこ
れと一体の水車ランナ１２を回転して水の強制流
を形成する。

ところで、このような水力−電気機械において
は、ラビリンスパツキン１４を設けて、回転子１
５側に水中の砂等の異物が入り込まないようにし
ているが、ラビリンスパツキン１４は非接触シー
ルであるので、その隙間から水と共に異物が侵入
してしまうことがあつた。そして、回転子１５側
に入つた異物は、第１図中のＡ部及びＢ部等を侵
蝕してしまう。これは、回転子１６が回転するこ
とにより、その近くの水が連れ回りして遠心ポン
プ的動作を生じることによる。つまり、回転子１
５側の空間で矢印で示す如く旋回運動をしながら
回転し、Ａ部では水中の砂等がキヤン補強筒７に
衝突し、Ｂ部では遠心力で外周に寄せられた砂等
が円運動をすることにより、それぞれ侵蝕が生じ
るのである。

このようなキヤン補強筒７及びその他の部材の
侵蝕摩耗は種々の不具合を誘起することとなるの
で防止しなければならない。その手段として回転
子１５側への異物の侵入を完全に阻止することが
考えられるが、ブラケツト４の内筒部４ａとラン
ナバンド１３の対向部には当該機械の性質上非接
触シールを採用せざるを得ないので、それは達成
し得ず、別の手段の提案が望まれている。

本考案は上記現状に鑑みてなされたもので、水
力−電気機械において回転子側に異物が侵入した
としても主要構成部材に摩耗や侵蝕の生ずること
のない構造を提供し、もつて機械の性能維持及び
寿命向上等を図ることを目的とする。

上記目的を達成するための本考案の構成は、フ
レームの内周面に固定子鉄心及び固定子コイルを
設けて、これらを、フレームの両側に設けた中ブ
ラケツト間に取付けたキヤンにより水密に保持す
る一方、前記固定子鉄心と対向する回転子をラン
ナバンドの外周面に取付けてある水車ランナを回
転自在に支持し、更に水車ランナのランナバンド
の端部と流体を導く内筒部の端部との間に非接触
シールを形成してある水力−電気機械において、
前記キヤンの内周側に交換可能にキヤン保護筒を
設け、前記回転子の側面に保護リングを設けると
共に当該保護リングの周縁部に円筒部を形成して
なることを特徴とする。

以下、本考案に係る水力−電気機械を図面に示
す一実施例に基づき詳細に説明する。

第２図には本考案の一実施例の主要部の構成を
示す。その他の部分の構成は第１図に示したもの
と同じである。

前述した如く、フレーム１の両側に取付けられ
た環状の中ブラケツト５の内周部間にはキヤン６
及びそれを外側から補強するキヤン補強筒７が環
状のキヤン押え８により取付けられ、このキヤン
６によつてフレーム１の内周面に設けられた固定
子鉄心２及び固定子コイル３が水密に保持されて
いる。フレーム１の両側に取付けられているブラ
ケツト４には前記キヤン６より内側に延びる内筒
部４ａが設けてある。この内筒部４ａは水の流れ
の案内となる。一方、キヤン６の内側において回
転自在に支持されている水車ランナ１２のランナ
バンド１３の外周面にはキヤン６との間に隙間を
あけてキヤン６の外側の固定子鉄心２に対向させ
て回転子１５が取付けてある。１６，１７は回転
子１５の両側にそれぞれ設けられた回転子エンド
リング及び回転子締金である。水車ランナ１２の
ランナバンド１３の端部と前記内筒部４ａの端部
とは対向し、これらの間には非接融シールとして
ラビリンスパツキン１４が形成してある。

このような水力−電気機械にいて、前記回転子
１５両側の回転子エンドリング１６及び回転子締
金１７の側面に保護リング２１がそれぞれ設けら
れるのである。この保護リング２１の外周部には
円筒部２２が設けられる。保護リング２１がある
ことにより、ラビリンスパツキン１４から水と共
に侵入する砂等の異物による回転子１５側面の摩
耗が防止され、又、円筒部２２があることによ
り、遠心力で飛ばされる異物はその先端より出て
行くのである。一方、キヤン６の内周面には交換
可能にキヤン保護筒２３が設けられるのである。
このキヤン保護筒２３の取付け方としては種々考
えられるが、本実施例では、キヤン押え８にボル
ト止めしてある。このキヤン保護筒２３があるこ
とにより、第１図中のＡ部及びＢ部等の侵蝕しや
すい部分の侵蝕が防止されるのである。キヤン保
護筒２３は耐蝕性にすぐれているステンレス鋼等
で作られ、摩耗した場合には交換される。

以上の如く、保護リング２１及びキヤン保護筒
２３を設けることにより主要構成部分の摩耗、侵
蝕等を十分に防止することができるが、本実施例
では、更に、保護リング２１の円筒部２２の先端
部内周面との間にわずかの隙間をあけて前記内筒
部４ａにシールリング２４を設けて、ラビリンス
シール１４より侵入した砂等の異物ができるだけ
シールリング２４と保護リング２１とで囲まれた
空間内にとどまるようにし、シールリング２４と
保護リング２１の円筒部２２との隙間を通り抜け
たものだけが内部へ入る構成としてある。

又、この実施例では、ブラケツト４の内筒部４
ａの外周面に、内周側に複数の貫通孔２５を有す
るリブ２６を複数設けてある。このリブ２６があ
ることにより、水車ランナ１２の回転による旋回
流及び回転流の発生が阻止され、たとえリブ２６
側に砂等が侵入したとしてもそれをキヤン保護筒
２３等に衝突させることは少なくなる。リブ２６
間には砂等の異物が溜まるが、この異物を排出す
るためリブ２６間には清水を供給し更に排出する
給水管及び排水管が接続される。これら給水管及
び排水管は、リブ２６に貫通孔２５がある場合に
はそこから砂等が流れ出るので一個所に設けてお
けば足りるが、リブ２６に貫通孔２５がない場合
には、リブ２６間に砂等が溜まつてしまうので、
各リブ２６間ごとに清水を供給し排出する給水管
及び排水管を設ける必要がある。

本実施例では、回転子１５側の圧力を高くして
ラビリンスパツキン１４からの砂等の侵入を防止
するため、ブラケツト４に清浄水供給管２７及び
ドレンパイプ２８が接続されている。回転子１５
側の空間に圧力水を供給することは、ラビリンス
パツキン１４からの異物の侵入の防止に役立つだ
けでなく、回転子１５側の空間内に入つた砂等の
排出を促進させる。尚、これら清浄水供給管２
７、ドレンパイプ２８は前述の給水管及び排水管
と共用させることも可能である。

以上、一実施例に基づき詳細に説明したよう
に、本考案による水力−電気機械においては、回
転子の側面を保護リングで覆うと共にキヤンの内
周面を交換可能なキヤン保護筒で覆うようにした
ので、これらの部分の摩耗、侵蝕及びそれに伴う
種々の不具合の発生が防止され、機械の性能維持
及び寿命向上が達成できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の水力−電気機械の半断面図、第
２図は本考案に係る水力−電気機械の一実施例の
要部の断面図である。 図面中、１はフレーム、２は固定子鉄心、３は
固定子コイル、４はブラケツト、４ａはブラケツ
トの内筒部、５は中ブラケツト、６はキヤン、９
はガイドベーン、１２は水車ランナ、１３はラン
ナバンド、１４はラビリンスパツキン、１５は回
転子、１６は回転子エンドリング、１７は回転子
締金、２１は保護リング、２２は保護リングの円
筒部、２３はキヤン保護筒、２４はシールリン
グ、２５は貫通孔、２６はリブ、２７は清浄水供
給管、２８はドレンパイプである。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. フレームの内周面に固定子鉄心及び固定子コイ
   ルを設けて、これらを、フレームの両側に設けた
   中ブラケツト間に取付けたキヤンにより水密に保
   持する一方、前記固定子鉄心と対向する回転子を
   ランナバンドの外周面に取付けてある水車ランナ
   を回転自在に支持し、更に水車ランナのランナバ
   ンドの端部と流体を導く内筒部の端部との間に非
   接触シールを形成してある水力−電気機械におい
   て、前記キヤンの内周側に交換可能にキヤン保護
   筒を設け、前記回転子の側面に保護リングを設け
   ると共に当該保護リングの周縁部に円筒部を形成
   してなることを特徴とする水力−電気機械。