JPH04116672U - クロスフロー水車 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 従来のクロスフロー水車は部品数が多く構造
も複雑であり、放水庭等を作らねばならない。このた
め、水の落差が小さくて流量の少ない場所での簡易に使
用でき、水車の据付工事が簡単に行えるクロスフロー水
車を提供する。 【構成】 床面である基礎１７上に相互に離して一対の
支持枠３を固定し、支持枠３に対して図１（ｂ）中の左
方へ突出して取り付けた軸受２を介して一対の支持枠３
の間にランナ１を設け、図１（ｂ）中の支持枠３の右方
からランナ１へ向かって水を取り込むために一対の支持
枠３の間に水管４を配置するとともに水管４を介して一
対の支持枠３どうしを連結する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、水の落差や流量が少ない場合に用いて好適なクロスフロー水車に関 する。

【０００２】

【従来の技術】

従来のクロスフロー水車の構造を図６に基づいて説明する。クロスフロー水車 は、一対の側板２１の間に複数のランナベーン２２を設けて構成したランナ２３ と、主軸２４を介してランナ２３を回転自在に支持するケーシング２５と、回転 する主軸２４とケーシング２５との間の水漏れを防止する主軸封水装置２６と、 主軸２４を回転自在に支持する軸受２７と、ケーシング２５内へ水を導入する入 口管２８と、ランナ２３を覆うハウジング２９と、ケーシング２５内を通過した 水を吐出する吐出管３０と、ランナ２３へ向かって流れる水の量を強制的に調整 するガイドベーン３１とで構成され、主軸２４が図示しない発電機に連動連結さ れる。

【０００３】 斯かるクロスフロー水車は概念的に１００ｋｗ以上の出力を有し、設置するに 当っては放水のための放水庭等を形成するための基礎工事を行い、その後に設置 作業を行う。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

ところが、構成部品の数が多く構造も複雑である。また、放水庭等をつくらね ばならず基礎工事が必要になり、クロスフロー水車自体だけでなく工事費用にも 多くのコストがかかる。

【０００５】 一方、水の落差が小さくて流量の少ない場所で簡易に使用でき、水車自体の加 工や設置工事も簡単に行えるクロスフロー水車の存在が望まれる。

【０００６】 そこで本考案は、斯かる課題を解決したクロスフロー水車を提供することを目 的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】

斯かる目的を達成するための本考案の構成は、床面に相互に離して一対の支持 枠を固定し、夫々の支持枠の一方側に突出して取り付けた軸受を介して一対の支 持枠の間に回転自在にランナを設け、夫々の支持枠の他方側からランナへ向かっ て水をとり込むために一対の支持枠の間に水管を配置するとともに水管を介して 一対の支持枠どうしを連結したことを特徴とする。

【０００８】

【作用】

一対の支持枠の間に軸受を介してランナを設け、ランナへ水を供給する水管を 一対の支持枠の間に配置して一対の支持枠どうしを連結するだけの構造であるた め、組立が容易である。そして、支持枠から突出する軸受を介してランナが取り 付けられるため、従来のようにクロスフロー水車を据え付けるための基礎に凹部 や凸部を形成する必要がない。従って、水の落差が小さく流量の少ない場所で簡 易に使用できる。

【０００９】

【実施例】

以下、本考案を図面に示す実施例に基づいて詳細に説明する。本考案によるク ロスフロー水車の構成を、図１〜図４に示す。一対の支持枠３が相互に離して床 面である基礎１７上に固定され、一対の支持枠３の一方側である図３中の左下に は支持枠３から突出した状態で軸受としての軸受箱２が取り付けられる。この軸 受箱２で主軸１ａを回転自在に支持することにより、一対の支持枠３の間にラン ナ１が回転自在に支持される。

【００１０】 一対の支持枠３の他方側である図３中の右上からランナ１へ向かって水をとり 入れるための水管４が一対の支持枠３の間に配置される。本実施例は流量を調整 するガイドベーン５を有するので、水管４は略筒状の入口管４ｂとランナ１を覆 うように設けられるノズル管４ａとで構成され、入口管４ｂとノズル管４ａとの 合せ面に形成した凹部４ｄで形成される孔に軸部５ａを挿通することで水管４の 内部にガイドベーン５が設けられる。軸部５ａの一端にはガイドベーン５を操作 するためのレバー１５が取り付けられ、レバー１５は図示しないアクチュエータ に連動連結される。

【００１１】 この水管４は、４個のステー４ｃを介して入口管４ｂの部分を支持枠３の下部 に結合することにより、一対の支持枠３どうしを連結する役割を兼用する。そし て、一対の支持枠３の上部どうしがベース６を介して連結され、ベース６上に発 電機７が設置される。

【００１２】 発電機７は以下のようにしてランナ１に連動連結される。主軸１ａにプーリ９ が取り付けられる一方、発電機７の入力軸７ａにプーリ１０が取り付けられ、プ ーリ９，１０間にベルト１１が掛けられる。プーリ９，１０のピッチ径を適当に 選択することにより、ランナ１の適正な速度と発電機７の定格速度とが一致する ように速度比を決定する。ランナ１の主軸１ａと発電機７の入力軸７ａとに大き なラジアル荷重を加えることなくかつ効率良く動力を伝達するため、ベルト１１ としてタイミングベルトを用いる。なお、Ｖベルトや平ベルト等を用いてもよい 。安全のためにベルト１１を覆う安全カバー１３が設けられ、安全カバー１３は ステー１２を介して支持枠３に取り付けられる。

【００１３】 このほか、外部からランナ１へ異物が侵入するのを防ぐとともに一対の支持枠 ３を連結する目的で、一対の支持枠３における図３の左上側に保護カバー１６が 取り付けられる。また、ランナ１へ流れた水が水管４の入口管４ｂの下へ飛散し ないようにノズル管４ａの下から垂下するようにして防水板１４の両端が一対の 支持枠３の図３中の左下側に取り付けられる。図１（ｂ）に示すように、入口管 ４ｂには接続管１８が接続される。通常の丸形断面の鉄管と四角形断面の入口管 ４ｂとを接続するため、接続管１８の一端は丸形断面に他端は四角形断面に形成 される。

【００１４】 図４（ａ）に示すのは水管４における入口管４ｂの他の実施例である。これは 入口管４ｂの一端は丸形断面にして他端を四角形断面にすることで接続管１８の 機能を入口管４ｂに兼用させ、これによって接続管を不要にし、クロスフロー水 車の据付スペースを更に小さくしたものである。図４（ｂ）に示すのはガイドベ ーンを用いないクロスフロー水車の場合の水管４であり、入口管とノズル管とが 一体化されている。この場合においても入口管の部分の一端と他端との形状を円 形断面と四角形断面にしてもよい。

【００１５】 次に、斯かるクロスフロー水車の作用を説明する。クロスフロー水車は図１（ ｂ）に示すように支持枠３から左方へ突出した状態でランナ１を具えていること から、図２に示すように水槽のふちを基礎１７とし、基礎１７に取り付けるだけ で運転できる。従来のクロスフロー水車では図６に示すように吐出管３０の真上 にランナ２３が位置するので、図５に示すように突出する一対の基礎３２を形成 したり、逆に凹部３３を有する基礎３４を形成しなければならない。

【００１６】 クロスフロー水車を組み立てるには、基礎１７上に一対の支持枠３を相互に離 して結合し、支持枠３に軸受箱２を介してランナ１を設け、一対の支持枠３間に 水管４を配置するとともに一対の支持枠３を水管４で連結し、ベース６により一 対の支持枠３の上部を連結するとともにベース６上に発電機７を具えるだけでよ い。

【００１７】 ガイドベーンのある場合とない場合があるが水管の種類を図３，４のように取 り換えて対応すればよく、その他の部品は同じものでよい。このため、部品の共 通化，標準化が促進でき、クロスフロー水車の量産が容易である。

【００１８】 水管４はランナ１の上からかぶせるように組み立てる構成であり、ランナ１と ノズル管４ａとの空隙を任意の値に調整できる。図１（ｂ）中の左側のステー４ ｃと取付枠３との間にシムを挾むかあるいは右側のステー４ｃと取付枠３との間 のシムを減らすかにより空隙を大きくできる、前記と逆の操作を行えば空隙を小 さくできる。この空隙が大きいと漏れ水が多くなって水車特性が悪化するが、左 右の空隙を任意に調整することができる。

【００１９】 水車は水の落差と水量によってランナの外径寸法と幅寸法とが決定されるが、 一般的にはランナの外径寸法はある比率のとびで数種類を選定するとともにラン ナの幅寸法で調整するように設計し、幅寸法もある比率で何種類かに定め、仕様 に近い水車を適用するようにしている。本考案によるクロスフロー水車によれば 、ランナ１の長さに合わせベース６の長さとベース６の取付孔，ステー６ｃの取 付孔の位置を変更し、防水板１４の長さを調整すればよく、支持枠３，軸受箱２ 等は変える必要がない。水管４の伸びる方向での長さの変化する部品についても 断面形状は同一で、長さのみ調整すれば足りる。従って、部品の共通化と標準化 、あるいは加工や材料の統合が促進でき、量産に適する。

【００２０】

【考案の効果】

以上の説明からわかるように、本考案によるクロスフロー水車によれば、主と してランナと水管とで構成され、これらは一対の支持枠によって支持される。従 ってクロスフロー水車の構成部品の数が従来よりも少なく、大幅にクロスフロー 水車の構造を簡素化できる。しかも、一対の支持枠は水管により連結されるので 、水管が連結部材の機能を兼用し、クロスフロー水車の全体の剛性は従来に比べ て劣るものではない。そして、支持枠の一方側へ突出して具えた軸受を介してラ ンナを取り付けたので、クロスフロー水車を据え付けるための基礎として凹部や 凸部を形成する必要がなく、クロスフロー水車の据付が簡易かつ迅速に行える。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案によるクロスフロー水車に係り、図１
（ａ）は正面図、図（ｂ）は図（ａ）のＡ−Ａ矢視図。

【図２】本考案によるクロスフロー水車の外観図。

【図３】本考案によるクロスフロー水車の組立図。

【図４】図４（ａ），（ｂ）は水管の他の実施例を示す
斜視図。

【図５】図５（ａ），（ｂ）は据付用基礎の斜視図。

【図６】従来のクロスフロー水車の構成図。

【符号の説明】

１…ランナ ２…軸受箱 ３…支持枠 ４…水管 ６…ベース ７…発電機

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 床面に相互に離して一対の支持枠を固定
   し、夫々の支持枠の一方側に突出して取り付けた軸受を
   介して一対の支持枠の間に回転自在にランナを設け、夫
   々の支持枠の他方側からランナへ向かって水をとり込む
   ために一対の支持枠の間に水管を配置するとともに水管
   を介して一対の支持枠どうしを連結したことを特徴とす
   るクロスフロー水車。