JPH0518344A - クロスフロー水車 - Google Patents
クロスフロー水車Info
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- JPH0518344A JPH0518344A JP3195122A JP19512291A JPH0518344A JP H0518344 A JPH0518344 A JP H0518344A JP 3195122 A JP3195122 A JP 3195122A JP 19512291 A JP19512291 A JP 19512291A JP H0518344 A JPH0518344 A JP H0518344A
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- runner
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- flow
- water flow
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/20—Hydro energy
Landscapes
- Hydraulic Turbines (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 クロスフロー水車の効率を常に最高に保持す
ると共に、流入側と閉塞側との水圧のバランスを良くし
て駆動力の安定化を図る。 【構成】 入口管1の両側面に設けた水車カバー20の
一方に、ランナ3の外周の一部に沿う円弧状の溝22を
穿設する。該溝22を介して外部側から入口管1内に、
ランナ3の外周側を覆う湾曲板状の流水量調節板21
を、該ランナの軸方向に沿って摺動可能に貫通させて設
ける。流水量調節板21の入口管1への挿入端部には、
該入口管内の流路をランナ3の軸方向にて仕切る流水案
内板24を一体的に設ける。駆動レバー25をサーボモ
ータ等により往復動させて、流水量調節板21及び流水
案内板24をランナ3の軸方向に沿って無段階的に進退
移動させる。
ると共に、流入側と閉塞側との水圧のバランスを良くし
て駆動力の安定化を図る。 【構成】 入口管1の両側面に設けた水車カバー20の
一方に、ランナ3の外周の一部に沿う円弧状の溝22を
穿設する。該溝22を介して外部側から入口管1内に、
ランナ3の外周側を覆う湾曲板状の流水量調節板21
を、該ランナの軸方向に沿って摺動可能に貫通させて設
ける。流水量調節板21の入口管1への挿入端部には、
該入口管内の流路をランナ3の軸方向にて仕切る流水案
内板24を一体的に設ける。駆動レバー25をサーボモ
ータ等により往復動させて、流水量調節板21及び流水
案内板24をランナ3の軸方向に沿って無段階的に進退
移動させる。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、水流方向と軸心を交差
させてランナを設置したクロスフロー水車に係り、特に
流水量調節装置を改良したクロスフロー水車に関する。
させてランナを設置したクロスフロー水車に係り、特に
流水量調節装置を改良したクロスフロー水車に関する。
【0002】
【従来の技術】従来からよく知られているように、水流
方向と軸心を交差させてランナを設置したクロスフロー
水車においては、流水量に合せて効率よく水車運転を行
うために、ランナへの送水量を調節する流水量調節装置
が装備されている。
方向と軸心を交差させてランナを設置したクロスフロー
水車においては、流水量に合せて効率よく水車運転を行
うために、ランナへの送水量を調節する流水量調節装置
が装備されている。
【0003】図3および図4は、このような流水量調節
装置を装備した従来のクロスフロー水車の一例を示す。
これらの図において、駆動水を流通させる入口管1の先
端ノズル2部に、水流方向aと軸心を交差させてランナ
3が設置されている。ランナ3は、その両端が入口管1
の外部側の軸受台4に設けた軸受5によって支持されて
いる。
装置を装備した従来のクロスフロー水車の一例を示す。
これらの図において、駆動水を流通させる入口管1の先
端ノズル2部に、水流方向aと軸心を交差させてランナ
3が設置されている。ランナ3は、その両端が入口管1
の外部側の軸受台4に設けた軸受5によって支持されて
いる。
【0004】そして、この入口管1に、流水量を調節す
る流水量調節装置6が設けられている。本例では、流水
量調節装置6はガイドベーン方式で、例えば二分割され
たガイドベーン7,8がランナ3の軸方向に、1/3お
よび2/3の比率の幅で設けられている。そして、この
各ガイドベーン7,8を外部の操作部9にて操作するこ
とにより、水流を1/3,2/3および1(=1/3+
2/3)の3段階に調節して運転できるようになってい
る。
る流水量調節装置6が設けられている。本例では、流水
量調節装置6はガイドベーン方式で、例えば二分割され
たガイドベーン7,8がランナ3の軸方向に、1/3お
よび2/3の比率の幅で設けられている。そして、この
各ガイドベーン7,8を外部の操作部9にて操作するこ
とにより、水流を1/3,2/3および1(=1/3+
2/3)の3段階に調節して運転できるようになってい
る。
【0005】次に、図5および図6はクロスフロー水車
の他の従来例を示す。この例では、流水量調節装置6が
ノズル流路幅変更方式とされている。すなわち、ノズル
2を形成する入口管1の内部に、ノズル形状に板取りさ
れた2枚のスライド可能な仕切板10,11が2本の案
内ステー12で支持されるとともに、入口管1に溝13
を介して支持された2枚のスライド可能な仕切板14,
15が、前記の仕切板10,11に蝶番16によってそ
れぞれ連結されている。そして、各仕切板10,11の
背面に設けられたねじ棒17,18を外部から操作する
ことにより、流路幅が変えられるようになっている。
の他の従来例を示す。この例では、流水量調節装置6が
ノズル流路幅変更方式とされている。すなわち、ノズル
2を形成する入口管1の内部に、ノズル形状に板取りさ
れた2枚のスライド可能な仕切板10,11が2本の案
内ステー12で支持されるとともに、入口管1に溝13
を介して支持された2枚のスライド可能な仕切板14,
15が、前記の仕切板10,11に蝶番16によってそ
れぞれ連結されている。そして、各仕切板10,11の
背面に設けられたねじ棒17,18を外部から操作する
ことにより、流路幅が変えられるようになっている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】ところが、図3および
図4に示したガイドベーン方式の流水量調節装置6を有
する従来例の構成によれば、片側閉塞運転時に、入口管
1に流入した水が閉塞側から開放側へ横流れとなってラ
ンナ3に流入する。このため、内部のベーン軸を保持す
る仕切板19(図3参照)付近の流れが乱れ、渦流a′
が生じるため、水車効率が低下する。また、ベーン開度
は1/3,2/3および1(=1/3+2/3)の3段
階の変流水量制御しかできないため、必ずしも流水量に
応じた最適開度が得られず、したがって最高効率運転が
できない。
図4に示したガイドベーン方式の流水量調節装置6を有
する従来例の構成によれば、片側閉塞運転時に、入口管
1に流入した水が閉塞側から開放側へ横流れとなってラ
ンナ3に流入する。このため、内部のベーン軸を保持す
る仕切板19(図3参照)付近の流れが乱れ、渦流a′
が生じるため、水車効率が低下する。また、ベーン開度
は1/3,2/3および1(=1/3+2/3)の3段
階の変流水量制御しかできないため、必ずしも流水量に
応じた最適開度が得られず、したがって最高効率運転が
できない。
【0007】また、図5および図6に示したノズル流路
幅変更方式の流水量調節装置6を有する従来例の構成で
は、無段階の連続した流入量調節はできるものの、流入
側と閉塞側とで、水圧が極端にアンバランスとなるた
め、外部より開閉操作するのに大きい駆動力を必要とす
るとともに、駆動が不安定である。しかも、操作性をよ
くするために、仕切板10,11を案内ステー12で支
持しているので、流入水が攪拌され、流水性能に悪影響
を及ぼす。
幅変更方式の流水量調節装置6を有する従来例の構成で
は、無段階の連続した流入量調節はできるものの、流入
側と閉塞側とで、水圧が極端にアンバランスとなるた
め、外部より開閉操作するのに大きい駆動力を必要とす
るとともに、駆動が不安定である。しかも、操作性をよ
くするために、仕切板10,11を案内ステー12で支
持しているので、流入水が攪拌され、流水性能に悪影響
を及ぼす。
【0008】本発明は、このような従来技術の課題を解
決するためになされたもので、水車効率を常に最高に保
持できるとともに、流入側と閉塞側との水圧のバランス
がよく駆動力の安定化が図れ、しかも効率向上により製
品性能の向上および信頼性向上が図れるクロスフロー水
車を提供することを目的とする。
決するためになされたもので、水車効率を常に最高に保
持できるとともに、流入側と閉塞側との水圧のバランス
がよく駆動力の安定化が図れ、しかも効率向上により製
品性能の向上および信頼性向上が図れるクロスフロー水
車を提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、本発明は、駆動水を流通させる入口管の先端ノズ
ル部に、水流方向と軸心を交差させてランナを設置した
クロスフロー水車であって、前記入口管のノズル部に前
記ランナへの送水を制御する流水量調節装置を設けたも
のにおいて、前記流水量調節装置として、前記入口管の
側面部に前記ランナの外周の一部に沿う形状の円弧状の
溝を穿設するとともに、この溝を介して外部側から入口
管内に前記ランナ外周側を覆う湾曲板状の流水量調節板
を該ランナの軸方向に沿って摺動可能に貫通させて設
け、かつ前記流水量調節板の入口管への挿入端部に該入
口管内の流路を前記ランナの軸方向にて仕切る流水案内
板を一体的に設け、前記入口管の外部に設けた駆動装置
により前記流水量調節板および流水案内板を前記ランナ
の軸方向に沿って無段階的に進退移動させることによ
り、前記入口管内の流路幅を調節可能としたものであ
る。
めに、本発明は、駆動水を流通させる入口管の先端ノズ
ル部に、水流方向と軸心を交差させてランナを設置した
クロスフロー水車であって、前記入口管のノズル部に前
記ランナへの送水を制御する流水量調節装置を設けたも
のにおいて、前記流水量調節装置として、前記入口管の
側面部に前記ランナの外周の一部に沿う形状の円弧状の
溝を穿設するとともに、この溝を介して外部側から入口
管内に前記ランナ外周側を覆う湾曲板状の流水量調節板
を該ランナの軸方向に沿って摺動可能に貫通させて設
け、かつ前記流水量調節板の入口管への挿入端部に該入
口管内の流路を前記ランナの軸方向にて仕切る流水案内
板を一体的に設け、前記入口管の外部に設けた駆動装置
により前記流水量調節板および流水案内板を前記ランナ
の軸方向に沿って無段階的に進退移動させることによ
り、前記入口管内の流路幅を調節可能としたものであ
る。
【0010】
【作用】クロスフロー水車の出力は、ランナの軸方向の
幅寸法に比例するので、流入量に見合ったランナ幅に変
えれば、ランナ流水入口における速度三角形は常に相似
となり、水車効率は理論的に一定となって流水量の如何
を問わず最高効率運転が可能となる。
幅寸法に比例するので、流入量に見合ったランナ幅に変
えれば、ランナ流水入口における速度三角形は常に相似
となり、水車効率は理論的に一定となって流水量の如何
を問わず最高効率運転が可能となる。
【0011】上述した本発明によれば、流水量調節板を
操作することにより流入水量を無段階に調節すること
(アナログ調節)ができ、乾期で流入水量の少ない場合
等、いかなる流水条件に対しても効率低下を来すことは
ない。
操作することにより流入水量を無段階に調節すること
(アナログ調節)ができ、乾期で流入水量の少ない場合
等、いかなる流水条件に対しても効率低下を来すことは
ない。
【0012】また、流水量調節板の端部に流水案内板を
設けているため、ランナ直前での流水の乱れを生ずるこ
とがない。流水量調節板で覆われ流水制限された側は、
ノズル、ノズル側板および流水案内板により閉塞された
状況(死水領域)となり、流入水側と圧力がバランスす
るので、駆動装置としての例えばサーボモータ等の駆動
力に悪影響を与えることがない。
設けているため、ランナ直前での流水の乱れを生ずるこ
とがない。流水量調節板で覆われ流水制限された側は、
ノズル、ノズル側板および流水案内板により閉塞された
状況(死水領域)となり、流入水側と圧力がバランスす
るので、駆動装置としての例えばサーボモータ等の駆動
力に悪影響を与えることがない。
【0013】さらに、入口管の側面部に円弧状の溝を貫
通させてあけ、該溝に流水量調節板を挿通して水車カバ
ーの外部に取出しているため、摺動も容易である。
通させてあけ、該溝に流水量調節板を挿通して水車カバ
ーの外部に取出しているため、摺動も容易である。
【0014】
【実施例】以下、図1および図2を参照して本発明の一
実施例について詳細に説明する。図1は本実施例に係る
クロスフロー水車の正断面図、図2はその側断面図であ
り、これらの図において従来の構成と同一部材には共通
符号を使用し、重複する説明は省略する。
実施例について詳細に説明する。図1は本実施例に係る
クロスフロー水車の正断面図、図2はその側断面図であ
り、これらの図において従来の構成と同一部材には共通
符号を使用し、重複する説明は省略する。
【0015】本実施例によれば、図1および図2に示す
ように、ノズル2を形成する入口管1は両側の水車カバ
ー20で囲まれており、また入口管1の内部には軸受台
4に組込まれた軸受5によってランナ3が回転自在に設
置されている。
ように、ノズル2を形成する入口管1は両側の水車カバ
ー20で囲まれており、また入口管1の内部には軸受台
4に組込まれた軸受5によってランナ3が回転自在に設
置されている。
【0016】そして、ランナ3の流水部(上部)には、
流水量調節装置6として、ランナ3の外径より若干大径
で、かつランナ長さと略同一長さの円弧状の流水量調節
板21が設けられている。この流水量調節板21は、一
方側の水車カバー20に円弧状に貫通された溝22に貫
通されて、外部に取り出されている。この溝22には、
摺動部からの流水洩れを防ぐため上下にOリング23が
嵌込まれている。また、流水量調節板21の入口管1内
方への挿入端部には、ノズル形状をした流水案内板24
が溶接により一体に設けられている。
流水量調節装置6として、ランナ3の外径より若干大径
で、かつランナ長さと略同一長さの円弧状の流水量調節
板21が設けられている。この流水量調節板21は、一
方側の水車カバー20に円弧状に貫通された溝22に貫
通されて、外部に取り出されている。この溝22には、
摺動部からの流水洩れを防ぐため上下にOリング23が
嵌込まれている。また、流水量調節板21の入口管1内
方への挿入端部には、ノズル形状をした流水案内板24
が溶接により一体に設けられている。
【0017】さらに、流水量調節板21の入口管1外側
方には、駆動装置として、駆動レバー25が、取付板2
6および取付ピン27を介して取付けられている。そし
て、駆動レバー25は、図示しない駆動機、例えばサー
ボモータに連結され、該サーボモータを作動させると、
流水量調節板21はランナ3の軸方向(図1の矢印b方
向)に動き、これによりランナ3に対する被覆量を軸方
向で加減して、流水量を調節する。
方には、駆動装置として、駆動レバー25が、取付板2
6および取付ピン27を介して取付けられている。そし
て、駆動レバー25は、図示しない駆動機、例えばサー
ボモータに連結され、該サーボモータを作動させると、
流水量調節板21はランナ3の軸方向(図1の矢印b方
向)に動き、これによりランナ3に対する被覆量を軸方
向で加減して、流水量を調節する。
【0018】以上の構成を有する本実施例によれば、流
水量調節板21を操作することにより流入水量を無段階
に調節すること(アナログ調節)ができ、乾期で流入水
量の少ない場合等、いかなる流水条件に対しても効率低
下を来すことはない。
水量調節板21を操作することにより流入水量を無段階
に調節すること(アナログ調節)ができ、乾期で流入水
量の少ない場合等、いかなる流水条件に対しても効率低
下を来すことはない。
【0019】また、流水量調節板21の端部に流水案内
板24を設けているため、ランナ3直前での流水の乱れ
を生ずることがない。流水量調節板21で覆われ流水制
限された側は、ノズル2、ノズル側板2aおよび流水案
内板24により閉塞された状況(死水領域)となり、流
入水側と圧力がバランスするので、駆動装置としてのサ
ーボモータ等の駆動力に悪影響を与えることがない。
板24を設けているため、ランナ3直前での流水の乱れ
を生ずることがない。流水量調節板21で覆われ流水制
限された側は、ノズル2、ノズル側板2aおよび流水案
内板24により閉塞された状況(死水領域)となり、流
入水側と圧力がバランスするので、駆動装置としてのサ
ーボモータ等の駆動力に悪影響を与えることがない。
【0020】さらに、入口管1の側面部に円弧状の溝2
2を貫通させてあけ、この溝22に流水量調節板21を
挿通して水車カバー1aの外部に取出しているため、摺
動も容易である。
2を貫通させてあけ、この溝22に流水量調節板21を
挿通して水車カバー1aの外部に取出しているため、摺
動も容易である。
【0021】よって、本実施例によれば、水車効率の低
下を来すことがなく、製品の性能向上、信頼性向上に寄
与することができる。
下を来すことがなく、製品の性能向上、信頼性向上に寄
与することができる。
【0022】また、本実施例を従来のガイドベーン方式
と比較した場合、有段階制御(デジタル制御)でなく、
流水量調節板21により流水量を無段階に制御(アナロ
グ制御)することが可能となるので、どのような流水量
条件においても水車効率を常に最高に保持でき、しかも
仕切部の乱流や渦の発生もない。
と比較した場合、有段階制御(デジタル制御)でなく、
流水量調節板21により流水量を無段階に制御(アナロ
グ制御)することが可能となるので、どのような流水量
条件においても水車効率を常に最高に保持でき、しかも
仕切部の乱流や渦の発生もない。
【0023】さらに、本実施例を従来のノズル流路幅変
更方式と比較した場合、流入側と閉塞側との水圧のアン
バランスによる駆動力の過大および不安定を生ずること
もなく、仕切板案内ステーによる流水の攪拌等の発生も
ない。
更方式と比較した場合、流入側と閉塞側との水圧のアン
バランスによる駆動力の過大および不安定を生ずること
もなく、仕切板案内ステーによる流水の攪拌等の発生も
ない。
【0024】
【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、水
車効率を常に最高に保持できるとともに、流入側と閉塞
側との水圧のバランスがよく駆動力の安定化が図れ、し
かも効率向上が図れて、製品性能の向上および信頼性向
上が図れる等の効果が奏される。
車効率を常に最高に保持できるとともに、流入側と閉塞
側との水圧のバランスがよく駆動力の安定化が図れ、し
かも効率向上が図れて、製品性能の向上および信頼性向
上が図れる等の効果が奏される。
【図1】本発明の一実施例に係るクロスフロー水車を示
す正面断面図である。
す正面断面図である。
【図2】図1の側面断面図である。
【図3】従来のクロスフロー水車の一例を示す正面断面
図である。
図である。
【図4】図3の側面断面図である。
【図5】従来のクロスフロー水車の他の例を示す正面断
面図である。
面図である。
【図6】図5の側面断面図である。
1 入口管 2 ノズル 3 ランナ 6 流水量調節装置 20 水車カバー 21 流水量調節板 22 溝 24 流水案内板 25 駆動レバー
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 【請求項1】駆動水を流通させる入口管の先端ノズル部
に、水流方向と軸心を交差させてランナを設置したクロ
スフロー水車であって、前記入口管のノズル部に前記ラ
ンナへの送水を制御する流水量調節装置を設けたものに
おいて、前記流水量調節装置として、前記入口管の側面
部に前記ランナの外周の一部に沿う形状の円弧状の溝を
穿設するとともに、この溝を介して外部側から入口管内
に前記ランナ外周側を覆う湾曲板状の流水量調節板を該
ランナの軸方向に沿って摺動可能に貫通させて設け、か
つ前記流水量調節板の入口管への挿入端部に該入口管内
の流路を前記ランナの軸方向にて仕切る流水案内板を一
体的に設け、前記入口管の外部に設けた駆動装置により
前記流水量調節板および流水案内板を前記ランナの軸方
向に沿って無段階的に進退移動させることにより、前記
入口管内の流路幅を調節可能としたことを特徴とするク
ロスフロー水車。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3195122A JPH0518344A (ja) | 1991-07-10 | 1991-07-10 | クロスフロー水車 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3195122A JPH0518344A (ja) | 1991-07-10 | 1991-07-10 | クロスフロー水車 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0518344A true JPH0518344A (ja) | 1993-01-26 |
Family
ID=16335860
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3195122A Withdrawn JPH0518344A (ja) | 1991-07-10 | 1991-07-10 | クロスフロー水車 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0518344A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| TWI624589B (zh) * | 2016-07-21 | 2018-05-21 | Lai Rong Yi | Low head large flow channel turbine |
-
1991
- 1991-07-10 JP JP3195122A patent/JPH0518344A/ja not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| TWI624589B (zh) * | 2016-07-21 | 2018-05-21 | Lai Rong Yi | Low head large flow channel turbine |
| US10041468B2 (en) | 2016-07-21 | 2018-08-07 | Jung-Yi Lai | Low-head and high flow water turbine machine |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19981008 |