JPH04365974A - 水力機械及びその運転方法 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はフランシス型ポンプ水車
などの水力機械に関する。

【０００２】

【従来の技術】水力機械は経済性の面から、高落差、大
容量、高速度化する傾向にある。ランナの高速度化によ
り、高水圧、高回転による静的応力の上昇とともに、水
圧加振周波数とランナの水中共振周波数（固有振動数）
が接近し振動応力の増大による金属疲労破壊が重要視さ
れている。従来の中・低落差用の低速度機は、ランナの
水中共振点は、水圧変動の加振周波数より低いところに
あり問題になりにくかったが、高速度化によりランナの
共振点と加振周波数が必然的に近づく傾向となり、ラン
ナの共振問題が顕在化する。

【０００３】また、より高効率運転するため、定常運転
時に落差や負荷変動に応じて回転速度を制御させる可変
速運転制御を採用する傾向があり、回転速度変動により
加振周波数に変動幅が生じ、ランナの水中固有振動数と
一致する可能性が増し、ランナが共振を起こす危険が大
きくなる。

【０００４】ランナが運転中に水圧変動の周波数との共
振を起こすと、ランナの変動応力が急激に増大し、疲労
破壊を起こし重大事故になる。そのため、ランナの共振
回避は信頼性確保のため不可欠である。特に運転時間の
長い定常運転時の共振回避が重要である。

【０００５】ところでランナ自体の空中固有振動数はラ
ンナ形状によって決定されるため、比較的容易にしかも
正確に予測できる。しかし、ランナの振動応力に直接関
係するランナの水中共振点はランナ自体の形状だけでな
く、ランナ周囲のランナ室形状などによって変化し、影
響因子が多いことからその正確な予測は極めて難しい。 したがって、設計時点の予測に基づいて水力機械を製作
しても、実機の運転により共振現象が現れることが予測
される。

【０００６】また、本発明に関連する従来技術として特
開昭５０ー１４９４４（揚水発電設備におけるポンプ水
車の起動方法）があげられる。従来は過渡的な状態にお
ける振動低減や、限られた運転範囲内での振動低減の目
的で、上カバーから給気し、上カバーとクラウン板間に
形成された空気層により振動を吸収緩和させる方法があ
った。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】水中共振点の正確な事
前予測は困難であるが、実機ランナの水中共振点は実機
の試運転時等の振動測定により、運転中より低いかまた
は運転点付近の回転速度にあれば確認できる。しかし、
従来の水力機械は、水中共振点の調整機構を有していな
いため、実機の運転によりランナの共振現象が認められ
た場合、ランナの水中共振点を容易にずらすことは困難
であるという問題点があった。仮にずらす必要がある場
合、ランナを厚くするなどの構造的に大規模な改造は避
けられない問題もあった。

【０００８】また、従来技術として上記のように上カバ
ーからの給気方法があるが、ランナの共振現象はランナ
が回転している間は常に発生しているため、常に給気装
置を運転する必要があり、運転による水力機械の実質的
な効率低下、給気装置の耐久性、不安定な空気層による
定常的な振動吸収効果が期待できないなどの問題があり
、過渡時および定常時を含めたあらゆる運転範囲に対し
て、根本的な解決にはならなかった。

【０００９】本発明の目的は、共振点を調整することに
よりランナの共振を回避し、信頼性の高い水力機械を提
供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明は、第１の機械として、水路を形成するケー
シングと、ケーシングの水路と連通する流路を形成する
クラウン板とシュラウド板との間に羽根を有するフラン
シス型ポンプ水車ランナと、クラウン板の上面側を覆い
クラウン板との間に背圧室を形成する上カバーと、シュ
ラウド板の底面側に配置されてシュラウド板との間に側
圧室を形成する下カバーとを備え、フランシス型ポンプ
水車ランナがケーシングの水路途中に設けられて回転自
在に固定され、クラウン板の上部に固定された回転軸が
回転体に連結された水力機械において、クラウン板と上
カバーとの間隔を整調する間隔調整手段を設けたことを
特徴とする水力機械を構成したものである。

【００１１】第２の機械として、水路を形成するケーシ
ングと、ケーシングの水路と連通する流路を形成するク
ラウン板とシュラウド板との間に羽根を有するフランシ
ス型ポンプ水車ランナと、クラウン板の上面側を覆いク
ラウン板との間に背圧室を形成する上カバーと、シュラ
ウド板の底面側に配置されてシュラウド板との間に側圧
室を形成する下カバーとを備え、フランシス型ポンプ水
車ランナがケーシングの水路途中に設けられて回転自在
に固定され、クラウン板の上部に固定された回転軸が回
転体に連結された水力機械において、上カバーの背圧室
面側に、クラウン板と上カバーとの間隔を整調する間隔
調整手段を着脱自在に固定したことを特徴とする水力機
械を構成したものである。

【００１２】第２の機械を含む第３の機械として、間隔
調整手段は、厚さが可変に調整される調整ライナと、厚
さが一定に保たれた間隔調整板とから構成されている水
力機械を構成したものである。

【００１３】第４の機械として、水路を形成するケーシ
ングと、ケーシングの水路と連通する流路を形成するク
ラウン板とシュラウド板との間に羽根を有するフランシ
ス型ポンプ水車ランナと、クラウン板の上面側を覆いク
ラウン板との間に背圧室を形成する上カバーと、シュラ
ウド板の底面側に配置されてシュラウド板との間に側圧
室を形成する下カバーとを備え、フランシス型ポンプ水
車ランナがケーシングの水路途中に設けられて回転自在
に固定され、クラウン板の上部に固定された回転軸が回
転体に連結された水力機械において、背圧室内に挿入さ
れてクラウン板と上カバーとの間隔を水車ライナの全周
に亘って調整するための間隔調整板と、間隔調整板と連
結されて上カバーの貫通口内に挿入された連結部材と、
上カバーの上面側で連結部材を昇降自在に支持する支持
部材とを設けたことを特徴とする水力機械を構成したも
のである。

【００１４】第５の機械として、水路を形成するケーシ
ングと、ケーシングの水路と連通する流路を形成するク
ラウン板とシュラウド板との間に羽根を有するフランシ
ス型ポンプ水車ランナと、クラウン板の上面側を覆いク
ラウン板との間に背圧室を形成する上カバーと、シュラ
ウド板の底面側に配置されてシュラウド板との間に側圧
室を形成する下カバーとを備え、フランシス型ポンプ水
車ランナがケーシングの水路途中に設けられて回転自在
に固定され、クラウン板の上部に固定された回転軸が回
転体に連結された水力機械において、背圧室内に挿入さ
れてクラウン板と上カバーとの間隔を水車ランナの全周
に亘って調整するための間隔調整板と、間隔調整板と連
結されて上カバーの貫通口内に挿入された連結部材と、
上カバーの上面側で連結部材を昇降駆動する駆動装置と
を設けたことを特徴とする水力機械を構成したものであ
る。

【００１５】第４または第５の機械を含む第６の機械と
して、間隔調整板のクラウン板との対向面側は、クラウ
ン板との間隔が対向面側各部でほぼ同一となるように、
クラウン板の表面形状に合わせて形成されていることを
特徴とする水力機械を構成したものである。

【００１６】第３，第４，第５または第６の機械を含む
第７の機械として、間隔調整板は、クラウン板と上カバ
ーとの間隔Ｈと水車ランナの羽根外径Ｄとの比が０．０
０２≦Ｈ／Ｄ≦０．０５、間隔調整板の幅Ｗと水車ラン
ナの羽根外径Ｄとの比がＷ／Ｄ≧０．１の範囲で、クラ
ウン板の外周側端部と対向する部位からクラウン板内周
側に沿って、かつ水車ランナのほぼ全周に亘って配置さ
れていることを特徴とする水力機械を構成したものであ
る。

【００１７】第１の運転方法として、第５の機械を運転
するに際して、水車ランナの試運転時に回転速度に対応
した水車ランナの共振特性を計測し、水車ランナの実際
の運転時に水車ランナの回転速度を監視しながら駆動装
置の駆動を制御し、予め得られた共振特性を基に水車ラ
ンナの回転速度に応じて共振を避ける位置に間隔調整板
を移動することを特徴とする水力機械の運転方法を採用
したものである。

【００１８】

【作用】クラウン板とシュラウド板との間にランナベー
ンとしての羽根を有するフランシス型ポンプ水車ランナ
は背圧室と側圧室からなるランナ室に回転可能に設置さ
れ、背圧室及び側圧室には水が充満し水中で回転するよ
うになっている。そして水はケーシングからガイドベー
ンを経てランナに流れ込む。この時、ガイドベーンの後
流では流速が小さく、ガイドベーン間では流速が早くな
り、場所によって流れが不均一になる。この不均一な流
れの中をランナの回転によりランナベーンが通過すると
、ガイドベーンの後流を通過するごとにランナは水圧変
動を受けて振動する。

【００１９】ランナが水中共振を起こす振動は、図１１
及び図１２に示されるように、ランナベーン１ｃの動き
が小さく、ランナベーン１ｃ間のクラウン板１ａとシュ
ラウド板１ｂの動きが大きく、更にランナ１の外周部か
ら概略Ｗ＝０．９Ｄの幅のリング状部位が波打つ円盤振
動であり、一般にクラウン板１ａとシュラウド板１ｂを
接続するランナベーン１ｃの付け根で応力が高くなり易
い。共振を避けてこの波打ち振動が小さくなると、ラン
ナベーン１ｃ付け根の振動応力は小さくなる。

【００２０】ランナ１のクラウン板１ａとシュラウド板
１ｂが波打つような振動をする時、クラウン板１ａとシ
ュラウド板１ｂは背圧室と側圧室に充満している水を押
し退けて動くので水の抵抗力を受けることになる。この
水の抵抗力は振動加速度に比例するため、見掛け上ラン
ナ１の振動体の質量が増加したようになり、質量の形で
水中振動に影響を与える。この増加質量は、一般に付加
質量と呼ばれている。

【００２１】振動現象の簡略化のため、ランナ１と上カ
バーと水を単純な等価振動系に起き換えたモデルが図９
である。ランナ１は図１１及び図１２に示すように、ク
ラウン板１ａやシュラウド板１ｂの外周部が振動するの
で、主軸により固定された等価バネ常数Ｋｒと等価質量
Ｍｒからなる振動系とみなし、上カバー２は外周側をコ
ンクリートに固定された等価バネ常数Ｋｃと等価質量Ｍ
ｃからなる振動系とみなし、クラウン板１ａと上カバー
２間の水の抵抗力を付加質量Ｍｗとして、付加質量Ｍｗ
によりランナ１と上カバー２の振動系が連結されている
。クラウン板１ａと上カバー２間の水の抵抗力は振動加
速度に比例するため、運動方程式の質量項に含めて整理
できるから、付加質量として扱うことができる。また図
１０にクラウン板１ａと上カバー２との間隔Ｈに対する
水の抵抗力Ｆｗと水中共振周波数ｆｎｗの関係を示す。

【００２２】水の抵抗力はランナ１のクラウン板１ａと
上カバー２の間隔Ｈにより変化し、間隔Ｈが狭いほど抵
抗力Ｆｗは大となる。この水の抵抗力は振動加速度に比
例するため、付加質量Ｍｗを増加させて見掛け上ランナ
１の振動体の質量が増加したようになる。このランナの
水中共振周波数ｆｎｗは次の（１）式によって決定され
るから、質量（Ｍｒ＋Ｍｗ）が増加すると水中共振周波
数ｆｎｗは低下する。

【００２３】

【数１】

【００２４】モデル実験などによれば、ランナ１のクラ
ウン板１ａと上カバー２の間隔を実用的な範囲内で変え
ることにより、水中共振点を約２０％調整できる。また
モデル実験などによれば、コンクリートに埋設される下
カバーとランナ１のシュラウド板１ｂとの間隔は、上カ
バー２とクラウン板１ａの間隔より水中共振点に対する
影響が小さいことが確認されている。このためクラウン
板１ａと上カバー２との間隔を間隔調整手段によって調
整すれば、共振点が変わりランナの共振を回避すること
ができる。そして間隔調整手段として上カバーに固定さ
れる間隔調整板を用いた場合、間隔調整板の形状をクラ
ウン板１ａの表面形状に合わせれば、クラウン板と上カ
バーとの間隔が各部で一定となるので共振点の調整をよ
り効果的に行なうことができる。

【００２５】またランナを実際に運転するに際しては、
試運転時などに予め計測した共振曲線を基に、起動時に
避けて通れない水中共振点通過をより安全側に調整した
り、回転速度変化に対応して常に共振を避けるように間
隔調整板の位置を可変とすることも可能である。

【００２６】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説
明する。

【００２７】図１乃至図３において、ポンプ水車ランナ
１はクラウン板１ａ、シュラウド板１ｂ、ランナベーン
１ｃを備えて構成されており、クラウン板１ａの上面中
央部に主軸５が固定されている。主軸５の先端側は発電
機に連結されており、この主軸５は軸受６を介してケー
シング９に回転自在に固定されている。クラウン板１ａ
とシュラウド板１ｂとの間には水路が形成され、この水
路中に複数のランナベーン１ｃが配置されている。そし
てランナベーン１ｃにはガイドベーン４を介してケーシ
ング９からの水が供給されるようになっている。ケーシ
ング９はコンクリート１０によって固定されダムからの
水をガイドベーン４を介してランナベーン１ｃへ供給す
るようになっている。クラウン板１ａの上方には上カバ
ー２が配置されてクラウン板１ａを覆うようになってお
り、クラウン板１ａと上カバー２との間に背圧室７が形
成されている。一方、シュラウド板１ｂの下方側には下
カバー３が配置されており、下カバー３はケーシング９
と共にコンクリート１０によって固定されている。そし
て下カバー３とシュラウド板１ｂとの間に側圧室８が形
成されている。そして背圧室７と側圧室８によってラン
ナ室が形成されている。これらの室の内背圧室７には、
間隔調整手段としての間隔調整板１１と調整ライナ１２
が挿入されており、間隔調整板１１と調整ライナ１２が
上カバー２の底面側にランナ１の全周に亘って固定され
ている。

【００２８】ランナ１が水中共振を起こす振動は、図１
１及び図１２に示すように、ランナベーン１ｃの動きが
小さく、ランナベーン１ｃ間のクラウン板１ａとシュラ
ウド板１ｂの外周部から概略０．９Ｄの幅が波打つ円盤
振動であるところから、本実施例では、クラウン板１ａ
外周の振動する部位に対応する上カバー２側の位置に、
ランナ１のクラウン板１ａと上カバー２の間隔Ｈとラン
ナベーン１ｃの外径Ｄ１の比が０．００２≦（Ｈ／Ｄ）
≦０．０５、ランナ１の最大外径からランナ１の中心に
向かった幅Ｗとランナ１の羽根外径Ｄの比が（Ｗ／Ｄ）
≧０．１の範囲で、図３に示すように、ランナ１の外周
側の全周に亘って、セグメント状の間隔調整板１１を調
整ライナ１２と共にネジ止めによって固定することとし
ている。そして調整ライナ１２の厚さを変えることによ
り、間隔Ｈを調整することとしている。この間隔Ｈを調
整することによりランナ１の水中共振周波数を可変にす
ることができる。

【００２９】すなわち、水車ランナ１のクラウン板１ａ
とシュラウド板１ｂが波打つ振動をする時、クラウン板
１ａとシュラウド板１ｂは背圧室７と側圧室８に充満し
ている水を押し退けて動くので、水の抵抗力を受けるこ
とになる。この水の抵抗力は振動加速度に比例するため
、見掛け上ランナ１の振動体の質量が増加したこととな
り、付加質量となる。水の抵抗力はランナ１のクラウン
板１ａと上カバー２との間隔Ｈにより変化し、図１０に
示すように、直径Ｄを一定とした時、間隔Ｈが狭いほど
抵抗力Ｆｗは大となり、付加質量Ｍｗも増加する。そし
てランナ１の水中共振周波数ｆｎｗは前記（１）式で決
定されるから、質量（Ｍｒ＋Ｍｗ）が増加すると、水中
共振周波数ｆｎｗは下がることになる。

【００３０】モデル実験によって、ランナ１のクラウン
板１ａと上カバー２との間隔Ｈを実用的な範囲内で変え
たところ、水中共振点を約２０％調整できることが確認
された。

【００３１】また間隔Ｈを調整するに際しては、図４及
び図５に示されるように、間隔調整板１１のクラウン板
１ａとの対向面側を、クラウン板１ａとの間隔が対向面
側各部でほぼ同一となるように、クラウン板１ａの表面
形状に合わせて形成すれば、より効果的に水中共振点を
調整できる。

【００３２】このように、前記実施例によれば、大規模
な構造変更や上カバー２からの給気などの方法によらず
、比較的容易に水中共振点をずらすことができるため、
簡単な構成によっても、定常運転時における水中共振点
の回避により、振動応力の増大が防止でき、信頼性の向
上に寄与することができる。

【００３３】次に、本発明の他の実施例を図６に基づい
て説明する。

【００３４】本実施例は、上カバー２の外周側に円環状
の溝１６を形成すると共に、上カバー２に貫通口１７を
複数個形成し、溝１６内に間隔調整板１１を昇降自在に
挿入し、貫通口１７内に挿入されたスピンドルの一端に
間隔調整板１１を固定し、スピンドル１４の他端をフラ
ンジ１５に固定し、フランジ１５と上カバー２との間に
調整ライナ１２を挿入し、フランジ１５と調整ライナ１
２をボルト１３によって上カバー２に固定したものであ
り、他の構成は図１のものと同様であるので、同一のも
のには同一符号を付してそれらの説明は省略する。

【００３５】本実施例によれば、間隔調整板１１とクラ
ウン板１ａとの間隔Ｈを調整するに際して、上カバー２
を取り外すことなく、ボルト１３をゆるめてフランジ１
５と調整ライナ１２を取り外し、調整ライナ１２の厚さ
を変えることにより間隔Ｈを調整することができる。こ
のため前記実施例のものよりも、水中共振点の調整作業
が簡素化されることになる。

【００３６】次に、本発明の更に他の実施例を図７に基
づいて説明する。

【００３７】本実施例は、上カバー２の表面に複数のサ
ーボモータ１８を固定し、サーボモータ１８の駆動軸を
スピンドル１４に連結し、サーボモータ１８の駆動によ
って間隔調整板１１を昇降し、間隔Ｈを調整するように
したものであり、他の構成は図６に示すものと同様であ
るので、同一のものには同一符号を付してそれらの説明
は省略する。

【００３８】本実施例によれば、サーボモータ１８の駆
動によって間隔Ｈを調整できるため、前記各実施例より
も水中共振点の調整作業を容易に行なうことができる。

【００３９】次に、水車ランナ１の運転方法について説
明する。

【００４０】近年、高効率運転するために、定常運転時
に落差や負荷変動に応じてランナ１の回転速度を制御さ
せる可変速運転制御が採用されている。このような運転
を行なうとき、回転速度変動により加振周波数に変動幅
が生じ、ランナ１の水中固有振動数と一致する可能性が
ある。このような可変速運転に対して有害な共振が避け
られない場合は、間隔調整板１１の位置制御を以下のよ
うにして実行する。

【００４１】例えば、図８に示すように、ランナ１の試
運転時にあらかじめ計測した共振曲線から一次共振点と
二次共振点の間に可変速運転範囲があり、この運転範囲
に共振が係るような場合には、回転速度の低い領域では
一次共振点を回転速度の低い側に移動させるように、間
隔Ｈを狭く（Ｈ＝Ｈｌ）し、回転速度の高い領域では二
次共振点を回転速度の高い側に移動させるように、間隔
Ｈを広く（Ｈ＝Ｈｕ）し、負荷遮断など過渡状態での回
転速度の上昇時には、共振点を回転速度の低い領域に急
速に移動させるように間隔を狭くする制御を実行する。 このような運転方法を採用することにより、可変速運転
範囲における回転速度変化では常に共振を避けて運転す
ることができ、振動応力の増大を防止することにより疲
労強度が上り、信頼性の向上に寄与することができる。

【００４２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
クラウン板と上カバーとの間隔を可変調整するようにし
たため、共振点を調整することができ、ランナの水中共
振を回避して信頼性の向上に寄与することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す要部縦断面図である。

【図２】図１に示す上カバーとクラウン板の要部拡大断
面図である。

【図３】間隔調整板の側面図である。

【図４】間隔調整板の他の実施例を示す要部断面図であ
る。

【図５】間隔調整板の他の実施例を示す要部断面図であ
る。

【図６】本発明の他の実施例を示す縦断面図である。

【図７】本発明の更に他の実施例を示す縦断面図である
。

【図８】回転速度に対する振動応力の共振特性と間隔Ｈ
の制御特性を説明するための特性図である。

【図９】ランナと上カバーを含む振動系の概念図である
。

【図１０】間隔Ｈに対する水の抵抗力と水中共振周波数
との関係を説明するための特性図である。

【図１１】ランナの振動モードを説明するための説明図
である。

【図１２】ランナの振動モードを説明するための図であ
る。

【符号の説明】

１　　ポンプ水車ランナ １ａ　　クラウン板 １ｂ　　シュラウド板 １ｃ　　ランナベーン ２　　上カバー ３　　下カバー ４　　ガイドベーン ５　　主軸 ６　　軸受 ７　　背圧室 ８　　側圧室 ９　　ケーシング １０　　コンクリート １１　　間隔調整板 １２　　調整ライナ １３　　ボルト １４　　スピンドル １８　　サーボモータ

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　水路を形成するケーシングと、ケーシ
   ングの水路と連通する流路を形成するクラウン板とシュ
   ラウド板との間に羽根を有するフランシス型ポンプ水車
   ランナと、クラウン板の上面側を覆いクラウン板との間
   に背圧室を形成する上カバーと、シュラウド板の底面側
   に配置されてシュラウド板との間に側圧室を形成する下
   カバーとを備え、ポンプ水車ランナがケーシングの水路
   途中に設けられて回転自在に固定され、クラウン板の上
   部に固定された回転軸が回転体に連結された水力機械に
   おいて、クラウン板と上カバーとの間隔を調整する間隔
   調整手段を設けたことを特徴とする水力機械。
2. 【請求項２】　　水路を形成するケーシングと、ケーシ
   ングの水路と連通する流路を形成するクラウン板とシュ
   ラウド板との間に羽根を有するフランシス型ポンプ水車
   ランナと、クラウン板の上面側を覆いクラウン板との間
   に背圧室を形成する上カバーと、シュラウド板の底面側
   に配置されてシュラウド板との間に側圧室を形成する下
   カバーとを備え、ポンプ水車ランナがケーシングの水路
   途中に設けられて回転自在に固定され、クラウン板の上
   部に固定された回転軸が回転体に連結された水力機械に
   おいて、上カバーの背圧室面側に、クラウン板と上カバ
   ーとの間隔を調整する間隔調整手段を着脱自在に固定し
   たことを特徴とする水力機械。
3. 【請求項３】　　間隔調整手段は、厚さが可変に調整さ
   れる調整ライナと、厚さが一定に保たれた間隔調整板と
   から構成されている請求項２記載の水力機械。
4. 【請求項４】　　水路を形成するケーシングと、ケーシ
   ングの水路と連通する流路を形成するクラウン板とシュ
   ラウド板との間に羽根を有するフランシス型ポンプ水車
   ランナと、クラウン板の上面側を覆いクラウン板との間
   に背圧室を形成する上カバーと、シュラウド板の底面側
   に配置されてシュラウド板との間に側圧室を形成する下
   カバーとを備え、ポンプ水車ランナがケーシングの水路
   途中に設けられて回転自在に固定され、クラウン板の上
   部に固定された回転軸が回転体に連結された水力機械に
   おいて、背圧室内に挿入されてクラウン板と上カバーと
   の間隔を水車ライナの全周に亘って調整するための間隔
   調整板と、間隔調整板と連結されて上カバーの貫通口内
   に挿入された連結部材と、上カバーの上面側で連結部材
   を昇降自在に支持する支持部材とを設けたことを特徴と
   する水力機械。
5. 【請求項５】　　水路を形成するケーシングと、ケーシ
   ングの水路と連通する流路を形成するクラウン板とシュ
   ラウド板との間に羽根を有するフランシス型ポンプ水車
   ランナと、クラウン板の上面側を覆いクラウン板との間
   に背圧室を形成する上カバーと、シュラウド板の底面側
   に配置されてシュラウド板との間に側圧室を形成する下
   カバーとを備え、ポンプ水車ランナがケーシングの水路
   途中に設けられて回転自在に固定され、クラウン板の上
   部に固定された回転軸が回転体に連結された水力機械に
   おいて、背圧室内に挿入されてクラウン板と上カバーと
   の間隔を水車ランナの全周に亘って調整するための間隔
   調整板と、間隔調整板と連結されて上カバーの貫通口内
   に挿入された連結部材と、上カバーの上面側で連結部材
   を昇降駆動する駆動装置とを設けたことを特徴とする水
   力機械。
6. 【請求項６】　　間隔調整板のクラウン板との対向面側
   は、クラウン板との間隔が対向面側各部でほぼ同一とな
   るように、クラウン板の表面形状に合わせて形成されて
   いることを特徴とする請求項４または５記載の水力機械
   。
7. 【請求項７】　　間隔調整板は、クラウン板と上カバー
   との間隔Ｈと水車ランナの羽根外径Ｄとの比が０．００
   ２≦Ｈ／Ｄ≦０．０５、間隔調整板の幅Ｗと水車ランナ
   の羽根外径Ｄとの比がＷ／Ｄ≧０．１の範囲で、クラウ
   ン板の外周側端部と対向する部位からクラウン板内周側
   に沿って、かつ水車ランナのほぼ全周に亘って配置され
   ていることを特徴とする請求項３，４，５または６記載
   の水力機械。
8. 【請求項８】　　請求項５記載の水力機械を運転するに
   際して、水車ランナの試運転時に回転速度に対応した水
   車ランナの共振特性を計測し、水車ランナの実際の運転
   時に水車ランナの回転速度を監視しながら駆動装置の駆
   動を制御し、予め得られた共振特性を基に水車ランナの
   回転速度に応じて共振を避ける位置に間隔調整板を移動
   することを特徴とする水力機械の運転方法。