JPH0640372U - 水車の漏水排出構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 土砂による磨耗の進行を低減することが出来
る水車の漏水排出構造を提供する。 【構成】 本考案では、回転自在な主軸５の端部に連結
されたランナ７と、このランナ７へ流水を導くケーシン
グ９と、ランナ７の前後をケーシング９と共に覆う前カ
バー１１及び後カバー１３と、後カバー１３に連結され
てランナ７を通過した流水を排出するベンド管２３と、
前カバー１１とランナ７の背部との間に形成されてケー
シング９とランナ７との間から漏水が通過する背圧室２
１とを備えた水車の漏水排出構造において、背圧室２１
の外径側に形成されて背圧室２１内の漏水を水車の外部
に排出可能な排出口３５と、この排出口３５に連結され
て選択的に開閉する開閉弁３９とを設けたことを特徴と
している。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、ランナをケーシングと共に覆う前カバーと後カバーとを備え、前カ バ−とランナの背部との間に背圧室が設けられた水車の漏水排出構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】

図２は、一般的なフランシス水車１の全体構成を示す断面図である。同図にお いて、フランシス水車１は、軸受３に回転自在に支持されると共に、一端が図示 しない発電機と連結された主軸５の他端にランナ７が支持されている。このラン ナ７の外周部を囲むように渦巻き状のケーシング９が配置されており、ランナ７ へ流水を導く。ケーシング９の両側には、前カバー１１と後カバー１３とが取り 付けられており、ケーシング９、前カバー１１、後カバー１３とで囲まれる内部 にランナ７が位置している。また、前カバー１１と後カバー１３との間には、ガ イドベーン１５が取り付けられている。このガイドベーン１５は、前カバー１１ に取り付けられたガイドベーン駆動機構１７により駆動されるようになっている 。

【０００３】 前カバー１１にはランナ７が支持された主軸３が貫通しており、主軸３と前カ バー１１との間に封水装置１９が配置されている。また、前カバー１１とランナ ７の背部との間には背圧室２１が形成されている。この背圧室２１は、ランナ７ と前カバー１１との干渉防止や、水車の分解・組み立て時の主軸５の軸方向への 移動幅を確保するために設けられている。また、後カバー１３には、ベンド管２ ３が連結されており、ランナ７から吐出された流水が水車１の外方へ排出される ようになっている。

【０００４】 このようなフランシス水車１は、ケーシング９によって導かれた流水がガイド ベーン７を通過してランナ７へ放出されて、ランナ７が高速で回転し、この回転 により主軸５が回転して発電機が駆動し発電する。

【０００５】 このとき、ケーシング９により導かれた流水は、図３に示す漏水経路２５によ り水車の外部に漏れる。すなわち、ランナ７の外周と前カバー１１との隙間から 背圧室２１へ排出された後に、封水装置１２を通って水車の外部に流出する。

【０００６】

【考案が解決しようとする課題】

ところで、背圧室２１より封水装置１９に至るまでの漏水経路２５においては 、流れ込んだ水は、ランナ７の回転駆動の際に生じる旋回流の影響を受けながら 流れる。

【０００７】 ところが、流れ込んだ水の中に土砂等が含まれる場合、この土砂は水に対する 比重が大きいため、旋回流により遠心方向の作用力が水に対して大きくなり、水 の中に含まれる土砂のみが、背圧室２１の外側に移行する。結果として背圧室２ １内の外径側では、土砂が濃縮された状態で堆積されて運転されるため、この部 分の磨耗が進行する。

【０００８】 そこで、図３に示すように、漏水経路２５に接する前カバー１１とランナ７と の隙間２７の両面には、取替可能なライナ２９、３１がそれぞれ設けられ、ねじ ３３により固定されている。これらのライナ２９、３１は、磨耗が進行した場合 には、新規なものと取り替えられるようになっている。

【０００９】 しかしながら、上述したように、漏水経路２５の隙間２７には、土砂が濃縮さ れた状態で堆積するため、ライナ２９、３１の取替周期が早くなり、時として、 土砂による磨耗速度が予想以上の場合には、土砂による壊食がライナ２９、３１ を貫通して前カバー１１まで達して、前カバー１１の母材を磨耗させるという問 題がある。

【００１０】 そこで、本考案は、土砂による磨耗の進行を低減可能な水車の漏水排出構造を 提供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】

上記目的を達成するため本考案では、回転自在な主軸の端部に連結されたラン ナと、このランナへ流水を導くケーシングと、ランナの前後をケーシングと共に 覆う前カバー及び後カバーと、後カバーに連結されてランナを通過した流水を排 出する排水管と、前カバーと前記ランナの背部との間に形成されてケーシングと ランナとの間から漏水が通過する背圧室とを備えた水車の漏水排出構造において 、背圧室の外径側に形成されて背圧室内の漏水を水車の外部に排出可能な排出口 と、この排出口に連結されて選択的に開閉される開閉弁とを設けたことを特徴と している。

【００１２】

【作用】

上記構成の水車の漏水排出構造では、開閉弁を選択的、例えば水車のオーバー ホール時に開放することにより、背圧室内の外径側に堆積した濃度の高い土砂水 のみを水車の外部に排出することが出来る。

【００１３】 これにより、背圧室の外径側に濃度の高い土砂水を堆積したまま水車を運転す ることがないので、土砂による壊食を低減することが可能となり、ライナ等の部 品の交換周期が長くなり、水車の連続運転を長くすることが可能となる。

【００１４】

【実施例】

以下、本考案に係る水車の漏水排出構造の実施例を説明する。

【００１５】 図１は、本考案が適用されたフランシス水車の一部を拡大した断面図である。 このフランシス水車は、図２及び図３に示すフランシス水車１と基本的な構成は 同じなので、図面に同符号を付して重複した説明を省略し、本考案の特徴的な構 成のみ以下に説明する。

【００１６】 本実施例では、背圧室２１の外径側の前カバー１１には、排出口３５が形成さ れて水車の外部と連通されている。この排出口３５には、排出管路３７が連結さ れており、途中に開閉弁３９が配置されている。排出管路３７は、背圧室２１内 の漏水が排出される排水タンク等と連通されている。

【００１７】 このようなフランシス水車を運転する場合には、ケーシング９によって流水を ランナ７へ導き、ランナ７を回転させる。ランナ７を回転させると、主軸５を介 してランナ７の回転が図示しない発電機に伝えられ発電が成される。

【００１８】 この時、ランナ７の回転による旋回流で、土砂濃度の高い流水が、隙間２７か ら背圧室２１の外径側に漏れる。この土砂濃度の高い漏水は、開閉弁３９を開放 することにより、背圧室２１内から排出する。この場合、開閉弁３９を定期的に 開放することにより、土砂濃度の高い漏水が背圧室２１の外径側に蓄積したまま 運転するのが防止される。従って、これにより、漏水中に含まれる土砂による磨 耗、壊食の進行を低減することが出来る。

【００１９】 また、土砂による磨耗を低減することが出来るので、ライナ２９、３１の取替 周期を伸ばすことが可能となり、水車のオーバーホール周期を伸ばすことが出来 、連続運転時間が長くなるので、発電効率が向上する。

【００２０】 なお、開閉弁３９を開放する場合、水車を運転中に開放しても良く、あるいは 水車の定期的なオーバーホールの際に開放しても良い。

【００２１】

【考案の効果】

以上説明したように本考案に係る水車の漏水排出構造では、背圧室に排出口を 設け、この排出口を開閉する開閉弁を設けたので、背圧室の外径側の土砂による 磨耗の進行を低減することが出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案が適用されたフランシス水車の一部を拡
大した断面図である。

【図２】従来のフランシス水車の全体構造を示す断面図
である。

【図３】従来のフランシス水車の一部を拡大して、漏水
経路を示す断面図である。

【符号の説明】

１ フランシス水車 ５ 主軸 ７ ランナ ９ ケーシング １１ 前カバー １３ 後カバー ２１ 背圧室 ２３ ベンド管 ２５ 漏水経路 ３５ 排出口 ３７ 排出管路 ３９ 開閉弁

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 回転自在な主軸の端部に連結されたラン
   ナと、このランナへ流水を導くケーシングと、前記ラン
   ナの前後をケーシングと共に覆う前カバー及び後カバー
   と、前記後カバーに連結されて前記ランナを通過した流
   水を排出する排水管と、前記前カバーと前記ランナの背
   部との間に形成されてケーシングとランナとの間から漏
   水が通過する背圧室とを備えた水車の漏水排出構造にお
   いて、前記背圧室の外径側に形成されて背圧室内の漏水
   を水車の外部に排出可能な排出口と、この排出口に連結
   されて選択的に開閉する開閉弁とを設けたことを特徴と
   する水車の漏水排出構造。