JPH0478837B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は揚水発電所の水車に接続される吸出し
管内の水面の動揺を防止する装置に関する。

〔発明の技術的背景とその問題点〕

揚水発電所としては、落水によつて運転する水
車に発電機を直結し、発電機を電動機とし水車を
ポンプとして運転するもの、或いは発電機と電動
機を兼用機とし、この両端に水車及びポンプを直
結したもの等がある。

ところで、揚水発電所にあつては、水車（ポン
プ）に直結する発電機（電動機）によつて揚水起
動を行なう際、或いは揚水動力を少なくする場合
又は揚水待機運転及び調相運転を行なう場合等に
は、吸出し管内に空気を満たし、ケーシング内の
ランナーを空気中にて回転せしめるようにしてい
る。

しかしながら、揚水起動時等においてランナー
を空気中で回転せしめると、第３図に示す如く、
ケーシング１００に一端が開口する吸出し管１０
１内の水面１０２が激しく動揺し、ケーシング１
００内のランナー１０３に波が干渉することとな
る。その結果、以下の如き不都合が生じる。

即ち、発電機の系統並列に要する回転速度の制
御が困難になり、主機（ポンプ等）を揚水起動さ
せるための起動装置の容量を大きくしなければな
らず、揚水待機運転・調相運転時の損失が増大
し、空転時のランナー干渉波によつて各部間隙に
温度上昇が生じ、更にこれらを吸出し管自体の大
きさによつて解決しようとすれば、吸出し管の埋
設深度を大きくしなければならず、工事費、スペ
ース等の面において不利が生じる。

〔発明の目的〕

本発明は、上記事情に鑑みて創案されたもの
で、その目的とする処は、前述した従来の水車の
吸出し管が有する問題点を解消し、ランナーの空
転時に吸出し管の水面の動揺を防止することがで
きる水面動揺防止装置を提供することにある。

〔発明の概要〕

上記目的を達成するため本発明は、水車の吸出
し管に給水管及び給気管を接続し、ランナーの空
転時に該給水管から高圧水を吸出し管の水面近く
に噴出し、また給気管から高圧空気を吸出し管内
に噴出することにより、吸出し管の水面の動揺を
抑制し、ランナーに干渉波が生ずることがないよ
うにした。

〔発明の実施例〕

以下に本発明の実施例を添付図面に基づいて説
明する。

第１図は本発明に係る水面動揺防止装置を適用
した水車の縦断面図、第２図は同水車の要部の平
断面図である。

水車１は渦巻ケーシング２内にランナー３を回
転自在に収納しており、ケーシング２には流水通
路である水圧鉄管４が接続され、またケーシング
２の下面開口には吸出し管５の上端開口が接続さ
れる。そしてケーシング２上面からは主軸３１が
突出し、この主軸３１は図示しない発電機に直結
するとともに前記ランナー３と一体的に回転す
る。

そして、本発明にあつては、前記水圧鉄管４か
ら給水管６を分岐し、この給水管６を吸出し管５
の上部に略接線方向から接続せしめている。この
給水管６は実施例にあつては２本設けられ、第２
図に示すように互いに対向する位置において吸出
し管５に接続する。また給水管６の途中には開閉
弁７、流量調整弁８、減圧弁９及び逆止弁１０等
を設けている。

一方、水車１の近傍には空気タンク１１を配置
し、この空気タンク１１から給気管１２を導出
し、この給気管１２を給水管６と同様に吸出し管
５の上部に接続している。ここで給気管１２は実
施例にあつては２本設けられ、吸出し管５に対し
て直交する方向から接続され、その接続位置は前
記給水管６，６の中間で且つ給水管６，６よりも
若干低い位置となつている。また給気管１２にも
前記給水管６と同様に、開閉弁１３、流量調整弁
１４、逆止弁１５等を設けている。

以上の如き構成からなる水車において、揚水起
動、揚水待機運転或いは調相運転等を行なうに
は、水圧鉄管４からケーシング２への給水を停止
し、ケーシング２内に空気を供給し、吸出し管５
内の水面がケーシング２よりも下位となるように
してランナー３を空転させる。

そして、ランナー３の空転によつて従来であれ
ば吸出し管５内の水面が大きく波立ち、この波が
ランナー３と干渉することとなるのであるが、本
発明にあつては、ランナー３の空転時には、前記
給水管６を介して高圧水を波の回転方向と反対方
向から注水するようにするため、波力と高圧水と
が打消しあつて大きく波立つことがない。またこ
れと同時に水面下に給気管１２を介して高圧空気
を供給する。その結果、波力は更に減じられ波立
ちは更に抑制される。尚、給水量、給気量等は前
記給水管６及び給気管１２に設けた各種弁を操作
することにより行なう。

また実施例にあつては給水管及び給気管をそれ
ぞれ２本づつ設けたが、これらの本数は任意であ
る。

〔発明の効果〕

以上に説明した如く本発明によれば、吸出し管
に高圧水の給水管及び高圧空気の給気管を接続し
たため、ランナーの空転時にこれらの管から高圧
水及び高圧空気を吸出し管内に供給することによ
つて吸出し管内の水面の動揺を抑制することがで
きる。

その結果、ランナーとの干渉を考慮しなくてよ
いので、揚水時の起動装置の低容量化、吸出し管
深さの小寸法化及び土木工事費の低減、揚水待機
運転及び調相運転時の電力節減、水車発電機の系
統並列時の揃速制御の容易化及び並列時間の短縮
化、更にはランナー空転時の各部間隙における温
度上昇の抑制等を図ることができ、水車自体の信
頼性も向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る水面動揺防止装置を適用
した水車の縦断面図、第２図は同水車の要部平断
面図、第３図は従来の水車の縦断面図である。 １……水車、２……ケーシング、３……ランナ
ー、４……水圧鉄管、５……吸出し管、６……給
水管、１１……空気タンク、１２……給気管。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ ランナーを収納したケーシングから吸出し管
   が延出される水車において、前記吸出し管には、
   高圧水を吸出し管内に噴出する給水管と、高圧空
   気を吸出し管内に噴出する給気管が接続されてい
   ることを特徴とする吸出し管の水面動揺防止装
   置。