JPH0721902Y2 - 渦電流ブレーキ付貫流水車 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 A.産業上の利用分野 本考案は渦電流ブレーキ付貫流水車に関する。

B.従来の技術 第５図及び第６図に従来のクロスフロー式貫流水車を示
す。両図に示すようにハウジング１に設けられたケーシ
ング２中にランナ３が回転自在に収納されると共にこれ
らに入口管4,ドラフト管５が接続している。ランナ３は
その中心にシャフト６が嵌着し、その両端が軸受７にて
支持されている。ケーシング２の両端はエンドブラケッ
ト８にて閉じられており、このエンドブラケット８を前
記シャフト６が貫通している。ランナ１の直前にはガイ
ドベーン９が傾動自在に支持されている。

このようなクロスフロー式貫流水車の運転制御は一般
に、カバナーを用いてガイドベーン９を開閉し、流量を
可変して効率良く発電するものである。ところが、開発
途上国あるいは隔地などでは水量は豊富にあるが多くの
発電量を常時必要とはしていない。そこで、発電量、す
なわち電流，周波数を一定に保って運転する必要がある
ときは、ガイドベーン開度を一定に保ち、必要発電量が
減少したら水車部でブレーキをかけて発生する動力の一
部を消費するようにしている。つまり、水量一定、ガイ
ドベーン開度一定で、発電量を減少させているのであ
る。ここで、使用されるブレーキとしては機械式のもの
でも良いが、摩耗のない電気式のものが好ましく、渦電
流式ブレーキが用いられる。

C.考案が解決しようとする問題点 しかしながら、渦電流式ブレーキは吸収したエネルギー
を総て熱として放散するから、極めて大きな放熱量とな
る。このため、冷却装置が必要となるなど水量全体とし
て大型化し、高価となる問題があった。

本考案は冷却装置を別途必要としない渦電流ブレーキ付
貫流水車を提供することを目的とするものである。

D.問題点を解決するための手段及び作用 本考案では、ケーシング側に電磁石を設けて、ランナの
端板に渦電流を発生させるので、水流によりランナの端
板から効果的に熱が放散することとなる。

E.実施例 以下、本考案の実施例について図面を参照して詳細に説
明する。尚、前述した従来技術と同一部分には同一符号
を付して重複する説明を省略する。

第１図に本考案の一実施例を示す。同図に示すように本
考案は渦電流ブレーキの磁路構成部材として、ランナ３
の端板10を兼用するものである。即ち、端板10はランナ
３の両側においてシャフト６に嵌着する円板状の導体で
あり、その外周部分での多数のランナベーン11を支持す
るものである。そして、水車の構成部材の中でも最も直
径が大きく、強度的な必要性から厚い板が使用されてい
る。そこで、この端板10を磁路構成部材に兼用すると、
新たな磁路構成部材が不要となって経済的であるだけで
なく、また、渦電流で発生する制動力が半径の大きな位
置で作用するので制動トルクが大きくなり、更には熱応
力の心配がほとんどいらなくなる。このため、第１図に
示す第１の実施例では端板10に微小隙間を隔てて対向す
るエンドブラケット８の厚みを大きくして、コイル12を
挿入し、エンドブラケット８の一部をヨーク13a,13bと
した。従って、コイル12に通電すると、ヨーク13aを通
った磁束が矢印で示すように端板10を貫通してヨーク13
bに戻ることとなる。この状態で、ランナ３が回転する
と端板10に渦電流が発生することとなり、その熱は水流
に奪われることとなる。尚、図中、14はグランドパッキ
ン、15はパッキン押え、16は仕切板である。

上記実施例ではエンドブラケット８にコイル12及びヨー
ク13a,13bよりなる電磁石を設けていたが、本考案はこ
のような実施例に限るものではなく、電磁石としては、
回転するランナ３に対し静止する位置、いわばケーシン
グ側に設けられていれば良い。例えば、第２図に示す第
２の実施例のようにケーシング２を延長して、これとエ
ンドブラケット８との間にコイル７を介装し、ケーシン
グ2,エンドブラケット８の一部をヨーク18a,18bとする
ものである。従って、コイル17に通電すると、図中矢印
で示すようにヨーク18aを通過した磁束が端板10を貫通
してヨーク18bに戻ることとなる。磁束を切ると渦電流
が発生することは前述した実施例と同様である。

更に、上記実施例では、各端板10に対して各々１個づつ
電磁石が構成されていたが、第３図に示す第３の実施例
のように複数個設けられていても良い。即ち、エンドブ
ラケット８の内側には、端板10に対向する複数の電磁石
19が周方向に配列され、各電磁石19は鉄心19aとコイル1
9bとから構成されている。そして各電磁石19により発生
する磁束の方向は、隣接する電磁石19とでは逆方向とな
っている。このため第４図に示すように、エンドブラケ
ット８から電磁石19の鉄心19aを貫通して端板10へ到達
した磁束は、隣接する電磁石19の鉄心19aを貫通してエ
ンドブラケット８へ戻ることとなる。

F.考案の効果 以上、実施例に基づいて具体的に説明したように本考案
では電磁石をケーシング側に設けて、ランナの端板を磁
路構成部材として兼用させたので、新たな磁路構成部材
を必要としないから、極めて経済的である。また、ラン
ナの端板に発生する渦電流による発熱は水流によって効
果的に放散するから、特別の冷却装置が不要となって水
車全体として低コストかつ小型化する。

【図面の簡単な説明】

第１図，第２図，第３図は各々本考案の第1,第2,第３の
実施例を示す断面図、第４図は第３図中の要部を示す説
明図、第５図は従来のクロスフロー式貫流水車の斜視
図、第６図は第５図に示すクロスフロー式貫流水車の部
分断面図である。 図面中、 １はハウジング、２はケーシング、３はランナ、４は入
口管、５はドラフト管、６はシャフト、７は軸受、８は
エンドブラケット、９はガイドベーン、10は端板、11は
ランナベーン、12,17,19bはコイル、13a,13b,18a,18bは
ヨーク、14はグランドパッキン、15はパッキン押え、16
は仕切板、19は電磁石、19aは鉄心である。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】回転するランナに対し静止するケーシング
   側に電磁石を設けて前記ランナの端板中に磁束を貫通さ
   せることにより、該端板中に渦電流を発生させることを
   特徴とする渦電流ブレーキ付貫流水車。