JPH0530469U - 横軸水車 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】本考案はランナ軸が浮き上がっても安定な状態
で運転できて破損等の事故を発生しないようにする。 【構成】前後カバーの外周にケーシングを設けた静止構
造を立設させ、この静止構造内部にランナをその軸が水
平となるように据付けた横軸水車において、ランナ(16)
と前後カバー(10,11) との間に生じる上部と下部との各
シールギャップの比を 1.2：１〜４：１となるようにラ
ンナを静止構造内に据え付ける。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は横軸水車に関する。

【０００２】

【従来の技術】

水車には横軸水車及び立軸水車があるが、いずれの水車でもその据付は水車の 運転停止状態に行われる。そして、両水車ともランナの据付はカバーやケーシン グなどから形成される静止構造に対して同芯となるように据え付けている。例え ば横軸のフランシス水車について説明すると、このフランシス水車は図３に示す ように前後カバーの外周にケーシングを設けて静止構造１を構成し、この静止構 造１の内部にランナ２を横軸にして据付けている。なお、同図において静止構造 １の具体的な構成は省略してある。この場合、ランナ２は静止構造１に対して同 芯、つまり静止構造１とランナ２との間のシールギャップＧが全周に亘って均一 となる位置に据え付けられる。

【０００３】 ところが最近、ランナ２を支持する水車軸受けは冷却水レス化が進み、これに 伴って例えば軸受けクリアランスが増加する。かかる冷却水レス化の対策として 例えば、軸受け保証温度の高温化等に対する対策が取られている。

【０００４】 しかしながら、軸受けクリアランス増加に対して油膜が厚く形成され、又軸受 け保証温度の高温化により軸受け台自体の熱膨脹が増加する。これらの現象によ り、運転時にランナ２の軸は浮き上がりが増加し、静止構造１とランナ２との間 の上部におけるシールギャップＧは基準値よりも狭くなる。この軸浮き上がりが 増加した水車では静止構造１とランナ軸との芯のずれた不安定な状態で運転され ることになり、静止構造１とランナ２とがその上部において接触して破損等の事 故が発生することがある。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】 以上のようにランナ軸が浮き上がって静止構造１とランナ軸との芯のずれた不 安定な状態で運転することになり、静止構造１にランナ２が接触して破損等の事 故が発生することがある。 そこで本考案は、ランナ軸が浮き上がっても安定な状態で運転できて破損等の 事故が発生しない横軸水車を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】

本考案は、前後カバーの外周にケーシングを設けた静止構造を立設させ、この 静止構造内部にランナをその軸が水平となるように据付けた横軸水車において、 ランナと前後カバーとの間に生じる上部と下部との各シールギャップの比を 1.2 ：１〜４：１となるようにランナを静止構造内に据え付けて上記目的を達成しよ うとする横軸水車である。

【０００７】

【作用】

このような手段を備えたことにより、ランナは前後カバーとの間に生じる上部 と下部との各シールギャップの比を 1.2：１〜４：１となるように静止構造内に 据え付けられ、運転時にランナは浮き上がって静止構造と同芯となるところで回 転する。これにより、水車は安定な状態で運転される。

【０００８】

【実施例】

以下、本考案の一実施例について図面を参照しながら説明する。

【０００９】 図１は本考案を横軸フランシス水車に適用した場合の構成図である。前カバー １０と後カバー１１とが案内羽根１２及び固定羽根１３を介して上下方向に立設 され、かつこれら前後カバー１０、１１の外周にケーシング１４が設けられてい る。ここで、これら前後カバー１０、１１、案内羽根１２、固定羽根１３及びケ ーシング１４により静止構造が形成される。又、後カバー１１には吸出管１５が 接続されている。

【００１０】 前後カバー１０、１１により形成される空間内にはランナ１６が収納されてい る。このランナ１６には主軸１７が嵌着されており、この主軸１７が前カバー１ ０に取付けられた主軸填座１８を貫通して水平に設けられている。そして、この 主軸１７は主軸受け１９により回転自在に支持されている。

【００１１】 ところで、ランナ１６の外周縁と前後カバー１０、１１の各々の内周縁との間 にはシールギャップが形成されるが、このシールギャップはランナ１６の上部の 方が下部よりも広く形成されている。具体的には図２に示すように上部のシール ギャップをＧ1 、下部のシールギャップをＧ2 とすると、これらシールギャップ Ｇ1 とＧ2 との比Ｇ1 ：Ｇ2 は 1.2：１〜４：１に設定される。従って、ランナ １６の主軸１７は前後カバー１０、１１の中心から下方に偏心したところに据付 けられる。なお、このランナ１６の据付けは主軸受け１９により調整される。

【００１２】 かかる構成で、ケーシング４内に水が導入されると、この水は固定羽根１３、 案内羽根１２により誘導されてランナ１６に所定の速度で流入する。この流入に よりランナ１６は回転し、その主軸１７は回転する。なお、ランナ１６に流入し た水は吸出管１５から排出される。

【００１３】 このようにランナ１６が回転すると、上記の如く軸受けクリアランス増加に対 する厚い油膜の形成、又軸受け保証温度の高温化による軸受け台自体の熱膨脹等 により主軸１７の浮き上りに伴いランナ１６は浮き上がる。ところが、ランナ１ ６は予め上記シールギャップ比 1.2：１〜４：１により下方に偏心したところに 据付けられているので、ランナ１６の浮上によりランナ１６の主軸１７は前後カ バー１０、１１の中心と一致するようになる。従って、ランナ１６は安定した状 態で回転する。

【００１４】 このように上記一実施例においては、ランナ１６を前後カバー１０、１１との 間に生じる上部及び下部の各シールギャップの比Ｇ1 ：Ｇ2 を 1.2：１〜４：１ となるように据え付けたので、運転時にランナ１５は浮き上がっても前後カバー １０、１１の中心と一致するところで回転し、これにより水車は安定な状態で運 転できる。従って、前後カバー１０、１１とランナ１６とが接触することはなく 、まして破損等の事故が発生することはない。

【００１５】 なお、本考案は上記一実施例に限定されるものでなくその要旨を変更しない範 囲で変形してもよい。例えば、上記一実施例ではフランシス水車に適用した場合 について説明したが、横軸のプロペラ水車やカプラン水車にも適用できる。

【００１６】

【考案の効果】

以上詳記したように本考案によれば、ランナ軸が浮き上がっても安定な状態で 運転できて破損等の事故が発生しない横軸水車を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案に係わる横軸水車の一実施例を示す構成
図。

【図２】同水車におけるランナ据付けのシールギャップ
比を示す図。

【図３】従来技術を示す図。

【符号の説明】

１０…前カバー、１１…後カバー、１２…案内羽根、１
３…固定羽根、１４…ケーシング、１５…吸出管、１６
…ランナ、１７…主軸、１９…主軸受け。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 前後カバーの外周にケーシングを設けた
   静止構造を立設させ、この静止構造内部にランナをその
   軸が水平となるように据付けた横軸水車において、前記
   ランナと前記前後カバーとの間に生じる上部と下部との
   各シールギャップの比を 1.2：１〜４：１となるように
   前記ランナを前記静止構造内に据え付けたことを特徴と
   する横軸水車。