JPH0882276A - 水車の振動防止装置 - Google Patents
水車の振動防止装置Info
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- JPH0882276A JPH0882276A JP6218443A JP21844394A JPH0882276A JP H0882276 A JPH0882276 A JP H0882276A JP 6218443 A JP6218443 A JP 6218443A JP 21844394 A JP21844394 A JP 21844394A JP H0882276 A JPH0882276 A JP H0882276A
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- Y02E10/20—Hydro energy
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Abstract
(57)【要約】
【目的】フランシス水車の吸出し管に、水車の部分負荷
時、ランナからの渦が振れ回ることによる水圧変動を小
さくして振動を防止するために設けるフィンを、定格負
荷時のような水圧変動の小さいときには、吸出し管内の
水の流れの抵抗にならないようにしてエネルギー損失を
なくす。 【構成】吸出し管６の管面に開口してコンクリート８に
設けられた操作室１２に流体圧シリンダ１３により出入
できる角柱状の可動フィン１１を設け、定格負荷時のよ
うな水圧変動の小さいときには、可動フィン１１を流体
圧シリンダ１３により吸出し管６の管面より下方に移動
させて操作室１２内に収納する。一方、部分負荷時の水
圧変動の大きいときには、可動フィン１１を流体圧シリ
ンダ１３により吸出し管６の管面より突出させる。
時、ランナからの渦が振れ回ることによる水圧変動を小
さくして振動を防止するために設けるフィンを、定格負
荷時のような水圧変動の小さいときには、吸出し管内の
水の流れの抵抗にならないようにしてエネルギー損失を
なくす。 【構成】吸出し管６の管面に開口してコンクリート８に
設けられた操作室１２に流体圧シリンダ１３により出入
できる角柱状の可動フィン１１を設け、定格負荷時のよ
うな水圧変動の小さいときには、可動フィン１１を流体
圧シリンダ１３により吸出し管６の管面より下方に移動
させて操作室１２内に収納する。一方、部分負荷時の水
圧変動の大きいときには、可動フィン１１を流体圧シリ
ンダ１３により吸出し管６の管面より突出させる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、水車の吸出し管に生じ
る水圧変動による振動を防止する水車の振動防止装置に
関する。
る水圧変動による振動を防止する水車の振動防止装置に
関する。
【０００２】
【従来の技術】フランシス水車，プロペラ水車の運転
時、ランナの回転によりランナを流れる水に生じる渦が
振れ回って吸出し管内に流れる。図７は上記の渦の振れ
回りを示す図であり、ケーシング１，ステーベーン２，
ガイドベーン３，ランナ５，吸出し管６とからなるフラ
ンシス水車において、水車の部分負荷運転時ランナ５か
ら流出する水に生じる渦７が振れ回って吸出し管６に流
れる。
時、ランナの回転によりランナを流れる水に生じる渦が
振れ回って吸出し管内に流れる。図７は上記の渦の振れ
回りを示す図であり、ケーシング１，ステーベーン２，
ガイドベーン３，ランナ５，吸出し管６とからなるフラ
ンシス水車において、水車の部分負荷運転時ランナ５か
ら流出する水に生じる渦７が振れ回って吸出し管６に流
れる。
【０００３】ここで、渦７が振れ回ることにより、吸出
し管６内に水圧変動が生じ、この水圧変動は設計点から
外れた部分負荷、すなわち定格水車出力に対して３０〜
６０％近傍が大きい。図８は、例えばフランシス水車の
水圧変動値と水車出力の関係を示すものであり、図から
部分負荷３０〜６０％近傍で水圧変動が大きいことが理
解される。このため、この近傍の部分負荷では水圧変動
により水車及びこの水車を取付けた発電機に振動を引き
起こす。
し管６内に水圧変動が生じ、この水圧変動は設計点から
外れた部分負荷、すなわち定格水車出力に対して３０〜
６０％近傍が大きい。図８は、例えばフランシス水車の
水圧変動値と水車出力の関係を示すものであり、図から
部分負荷３０〜６０％近傍で水圧変動が大きいことが理
解される。このため、この近傍の部分負荷では水圧変動
により水車及びこの水車を取付けた発電機に振動を引き
起こす。
【０００４】上記と同様な現象は、カプラン水車，斜流
水車のオフカム運転（通常は連動しているランナベーン
とガイドベーンの開度が、部分負荷側で連動しなくなる
運転状態をいう）でも見られる。このような振動を引き
起こす水圧変動を低減する手段を備えたフランシス水車
として図９に示すものが知られている。図９においてフ
ランシス水車は、ケーシング１，ステーベーン２，ガイ
ドベーン３，主軸４に取付けられるランナ５，吸出し管
６とを備えている。なお、８は打設されたコンクリート
である。
水車のオフカム運転（通常は連動しているランナベーン
とガイドベーンの開度が、部分負荷側で連動しなくなる
運転状態をいう）でも見られる。このような振動を引き
起こす水圧変動を低減する手段を備えたフランシス水車
として図９に示すものが知られている。図９においてフ
ランシス水車は、ケーシング１，ステーベーン２，ガイ
ドベーン３，主軸４に取付けられるランナ５，吸出し管
６とを備えている。なお、８は打設されたコンクリート
である。
【０００５】ここで、吸出し管６の管面には前述の部分
負荷時に生じる渦を砕いて水圧変動を低減させる三角柱
状のフィン１０が設けられている。このような構成によ
り、ケーシング１に流入した水はステーベーン２により
整流されてガイドベーン３に流入し、ガイドベーン３に
より水車出力に対応する水量が調整される。この水量が
調整された水はランナ５に流入してランナ５を回転し、
図示しない主軸４に接続する発電機を回転し、電力を発
生する。そしてランナ５から流出した水は、吸出し管６
を経て図示しない放水路に排出される。
負荷時に生じる渦を砕いて水圧変動を低減させる三角柱
状のフィン１０が設けられている。このような構成によ
り、ケーシング１に流入した水はステーベーン２により
整流されてガイドベーン３に流入し、ガイドベーン３に
より水車出力に対応する水量が調整される。この水量が
調整された水はランナ５に流入してランナ５を回転し、
図示しない主軸４に接続する発電機を回転し、電力を発
生する。そしてランナ５から流出した水は、吸出し管６
を経て図示しない放水路に排出される。
【０００６】上記のような水車の運転時、前述のように
部分負荷時吸出し管６内にはランナ５から流出する水の
渦は、フィン１０により砕かれて、水圧変動を低減さ
せ、水車，発電機に水圧変動により引き起こされる振動
を防止している。
部分負荷時吸出し管６内にはランナ５から流出する水の
渦は、フィン１０により砕かれて、水圧変動を低減さ
せ、水車，発電機に水圧変動により引き起こされる振動
を防止している。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】上記のフィン１０によ
り発生する渦を砕く方法は、吸出し管６内の流れを渦を
砕くことにより、流れが阻害され、エネルギー損失を発
生させる。このエネルギー損失は、本出願人の水力発電
所の現地試験の結果では定格出力の２％程度の損失であ
ることが確認されている。
り発生する渦を砕く方法は、吸出し管６内の流れを渦を
砕くことにより、流れが阻害され、エネルギー損失を発
生させる。このエネルギー損失は、本出願人の水力発電
所の現地試験の結果では定格出力の２％程度の損失であ
ることが確認されている。
【０００８】なお、吸出し管６内の水圧変動は、発電所
の放水路の水位によっても大きく変化し、部分負荷時に
は必ずしも発生しない場合が現地試験でも確認されてい
る。上記のように吸出し管内の水圧変動は水車出力や発
電所の放水路の水位により発生、又は発生しないが、発
生しない場合、前述のような２％程度のエネルギー損失
は、水力エネルギーを有効に利用する観点からは問題と
なるので、水圧変動が生じた場合にのみ渦を砕いて水圧
変動を低減することが要望される。
の放水路の水位によっても大きく変化し、部分負荷時に
は必ずしも発生しない場合が現地試験でも確認されてい
る。上記のように吸出し管内の水圧変動は水車出力や発
電所の放水路の水位により発生、又は発生しないが、発
生しない場合、前述のような２％程度のエネルギー損失
は、水力エネルギーを有効に利用する観点からは問題と
なるので、水圧変動が生じた場合にのみ渦を砕いて水圧
変動を低減することが要望される。
【０００９】本発明の目的は、水車の吸出し管に生じる
渦を砕くために設けられるフィンを、振動の発生源とな
る渦の振れ回りによる水圧変動が小さい場合、エネルギ
ー損失を生じないように配置することのできる水車の振
動防止装置を提供することである。
渦を砕くために設けられるフィンを、振動の発生源とな
る渦の振れ回りによる水圧変動が小さい場合、エネルギ
ー損失を生じないように配置することのできる水車の振
動防止装置を提供することである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明によれば水車の運転時、コンクリートに埋設
される吸出し管内に生じる水圧変動を低減してこの水圧
変動により生じる振動を防止する水車の振動防止装置に
おいて、吸出し管の管壁を通して吸出し管内に出入自在
に複数箇配した角柱状の可動フィンと、この可動フィン
を出入させる流体圧シリンダと、吸出し管の管面に開口
してコンクリート内に設けられ、可動フィンが出入し、
流体圧シリンダが設置される操作室とを備えるものとす
る。
に、本発明によれば水車の運転時、コンクリートに埋設
される吸出し管内に生じる水圧変動を低減してこの水圧
変動により生じる振動を防止する水車の振動防止装置に
おいて、吸出し管の管壁を通して吸出し管内に出入自在
に複数箇配した角柱状の可動フィンと、この可動フィン
を出入させる流体圧シリンダと、吸出し管の管面に開口
してコンクリート内に設けられ、可動フィンが出入し、
流体圧シリンダが設置される操作室とを備えるものとす
る。
【００１１】また、上記の水車の振動防止装置におい
て、吸出し管の管壁に設けた固定ピンにピン結合して固
定ピンの回りに回動自在に複数箇配した平板状の可動フ
ィンと、この可動フィンを回動させる流体圧シリンダ
と、吸出し管の管面に開口してコンクリート内に設けら
れ、流体圧シリンダが設置される操作室とを備えるもの
とする。
て、吸出し管の管壁に設けた固定ピンにピン結合して固
定ピンの回りに回動自在に複数箇配した平板状の可動フ
ィンと、この可動フィンを回動させる流体圧シリンダ
と、吸出し管の管面に開口してコンクリート内に設けら
れ、流体圧シリンダが設置される操作室とを備えるもの
とする。
【００１２】また、上記の水車の振動防止装置におい
て、吸出し管の管面に沿って吸出し管の管壁を貫通する
軸を介して回動自在に回動する前記軸を備える角柱状の
可動フィンと、吸出し管を貫通させた前記軸に接続する
回動手段と、吸出し管に面してコンクリート内に設けら
れ、前記回動手段が設置される操作室とを備えるものと
する。
て、吸出し管の管面に沿って吸出し管の管壁を貫通する
軸を介して回動自在に回動する前記軸を備える角柱状の
可動フィンと、吸出し管を貫通させた前記軸に接続する
回動手段と、吸出し管に面してコンクリート内に設けら
れ、前記回動手段が設置される操作室とを備えるものと
する。
【００１３】上記の回動手段は電動機であるものとす
る。
る。
【００１４】
【作用】コンクリートに埋設される吸出し管の管面を通
して吸出し管内に出入する角柱状の複数箇の可動フィン
と、この可動フィンが出入し、かつ可動フィンを出入さ
せる流体圧シリンダとを吸出し管の管面に開口してコン
クリート内に設けられた操作室に設置することにより、
水車の部分負荷時渦の振れ回りが発生して水圧変動が大
きい場合には、流体圧シリンダを操作して可動フィンを
吸出し管の管面より突出させ、この突出部により渦を砕
いて渦の運動を阻害し、成長を抑制することによって水
圧変動を低減し、水圧変動による振動を防止する。
して吸出し管内に出入する角柱状の複数箇の可動フィン
と、この可動フィンが出入し、かつ可動フィンを出入さ
せる流体圧シリンダとを吸出し管の管面に開口してコン
クリート内に設けられた操作室に設置することにより、
水車の部分負荷時渦の振れ回りが発生して水圧変動が大
きい場合には、流体圧シリンダを操作して可動フィンを
吸出し管の管面より突出させ、この突出部により渦を砕
いて渦の運動を阻害し、成長を抑制することによって水
圧変動を低減し、水圧変動による振動を防止する。
【００１５】一方、定格負荷時のような水圧変動が小さ
い場合には、可動フィンを流体圧シリンダにより吸出し
管の管面より凹ませて操作室内に収納することにより、
吸出し管内の水の流れは阻害されないので、エネルギー
損失がなくなる。また、コンクリートに埋設された吸出
し管の管壁に設けた固定ピンの回りを回動する複数箇の
平板状の可動フィンと、この可動フィンをクランク結合
したピストンロッドにより回動させる流体圧シリンダ
と、この流体圧シリンダが吸出し管の管面に開口してコ
ンクリート内に設置される操作室とを設けることによ
り、水車の部分負荷時渦の振れ回りにより吸出し管内の
水圧変動が大きい場合には、流体圧シリンダを操作して
ピストンロッドを介して平板状の可動フィンを吸出し管
の管面より立たせて、この可動フィンにより前述のよう
に渦を砕いて水圧変動を小さくし、水圧変動による振動
を防止する。
い場合には、可動フィンを流体圧シリンダにより吸出し
管の管面より凹ませて操作室内に収納することにより、
吸出し管内の水の流れは阻害されないので、エネルギー
損失がなくなる。また、コンクリートに埋設された吸出
し管の管壁に設けた固定ピンの回りを回動する複数箇の
平板状の可動フィンと、この可動フィンをクランク結合
したピストンロッドにより回動させる流体圧シリンダ
と、この流体圧シリンダが吸出し管の管面に開口してコ
ンクリート内に設置される操作室とを設けることによ
り、水車の部分負荷時渦の振れ回りにより吸出し管内の
水圧変動が大きい場合には、流体圧シリンダを操作して
ピストンロッドを介して平板状の可動フィンを吸出し管
の管面より立たせて、この可動フィンにより前述のよう
に渦を砕いて水圧変動を小さくし、水圧変動による振動
を防止する。
【００１６】一方、定格負荷時のような吸出し管内の水
圧変動が小さい場合には、流体圧シリンダを操作してピ
ストンロッドを介して平板状の可動フィンを回動させて
吸出し管の管面と面一にすることにより、吸出し管内の
水の流れは阻害されないので、エネルギー損失がなくな
る。また、コンクリートに埋設された吸出し管の管面に
沿って回動し、吸出し管の管壁を貫通する軸を有する角
柱状の可動フィンと、前記吸出し管を貫通させた軸を、
吸出し管に面し、コンクリート内に設けられた操作室に
設置される回動手段、この手段として電動機に接続する
ことにより、水車の部分負荷時渦の振れ回りにより吸出
し管内の水圧変動が大きい場合には、電動機により軸を
介して角柱状の可動フィンを回動して吸出し管の水の流
れを阻害する、すなわち渦を砕く位置にすることによ
り、この可動フィンにより前述のように渦を砕いて水圧
変動を小さくし、水圧変動による振動を防止する。
圧変動が小さい場合には、流体圧シリンダを操作してピ
ストンロッドを介して平板状の可動フィンを回動させて
吸出し管の管面と面一にすることにより、吸出し管内の
水の流れは阻害されないので、エネルギー損失がなくな
る。また、コンクリートに埋設された吸出し管の管面に
沿って回動し、吸出し管の管壁を貫通する軸を有する角
柱状の可動フィンと、前記吸出し管を貫通させた軸を、
吸出し管に面し、コンクリート内に設けられた操作室に
設置される回動手段、この手段として電動機に接続する
ことにより、水車の部分負荷時渦の振れ回りにより吸出
し管内の水圧変動が大きい場合には、電動機により軸を
介して角柱状の可動フィンを回動して吸出し管の水の流
れを阻害する、すなわち渦を砕く位置にすることによ
り、この可動フィンにより前述のように渦を砕いて水圧
変動を小さくし、水圧変動による振動を防止する。
【００１７】一方、定格負荷時のような吸出し管内の水
圧変動が小さい場合には、電動機により軸を介して角柱
状の可動フィンを回動して吸出し管内の水の流れに沿う
位置にすることにより、水の流れの抵抗がなくなるの
で、エネルギー損失はなくなる。
圧変動が小さい場合には、電動機により軸を介して角柱
状の可動フィンを回動して吸出し管内の水の流れに沿う
位置にすることにより、水の流れの抵抗がなくなるの
で、エネルギー損失はなくなる。
【００１８】
【実施例】以下図面に基づいて本発明の実施例について
説明する。図１は本発明の実施例１による振動防止装置
を備えたフランシス水車の吸出し管の断面図、図２は図
１のＡ−Ａ断面図である。なお、図１，図２及び後述す
る図３ないし図６において図９の従来例と同じ部品には
同じ符号を付し、その説明を省略する。図１，図２にお
いて従来例と異なるのは下記の通りである。
説明する。図１は本発明の実施例１による振動防止装置
を備えたフランシス水車の吸出し管の断面図、図２は図
１のＡ−Ａ断面図である。なお、図１，図２及び後述す
る図３ないし図６において図９の従来例と同じ部品には
同じ符号を付し、その説明を省略する。図１，図２にお
いて従来例と異なるのは下記の通りである。
【００１９】可動フィン１１は５角柱状をなし、吸出し
管６の管面から突出させる部分は三角柱部１１ａをな
し、この三角柱部１１ａに接続する部分は４角柱部１１
ｂをなして５角柱を形成している。操作室１２は吸出し
管６の管面に開口してコンクリート８内に設けられ、可
動フィン１１をその４角柱部１１ｂの側面を滑らせて操
作室１２内に収納できる。
管６の管面から突出させる部分は三角柱部１１ａをな
し、この三角柱部１１ａに接続する部分は４角柱部１１
ｂをなして５角柱を形成している。操作室１２は吸出し
管６の管面に開口してコンクリート８内に設けられ、可
動フィン１１をその４角柱部１１ｂの側面を滑らせて操
作室１２内に収納できる。
【００２０】流体圧シリンダ１３は操作室１２内に設置
され、そのピストンロッド１４は可動フィン１１の底部
に結合されている。なお、上記の可動フィン１１と流体
圧シリンダ１３とからなる装置は、図では吸出し管６内
に４箇所設けているが、３箇所に設けてもよい。このよ
うな構成により、水車の部分負荷時、吸出し管６内に渦
の振れ回りによる水圧変動が大きい場合には、操作室１
２内の流体圧シリンダ１３を流体により操作して可動フ
ィン１１をピストンロッド１４により吸出し管６内に移
動させ、可動フィン１１の三角柱部１１ａを吸出し管６
の管面から突出させる。この可動フィン１１の突出によ
りランナ５から流入する吸出し管６内の渦は、可動フィ
ン１１により砕かれて前述のように水圧変動が小さくな
り、この水圧変動による振動を防止する。
され、そのピストンロッド１４は可動フィン１１の底部
に結合されている。なお、上記の可動フィン１１と流体
圧シリンダ１３とからなる装置は、図では吸出し管６内
に４箇所設けているが、３箇所に設けてもよい。このよ
うな構成により、水車の部分負荷時、吸出し管６内に渦
の振れ回りによる水圧変動が大きい場合には、操作室１
２内の流体圧シリンダ１３を流体により操作して可動フ
ィン１１をピストンロッド１４により吸出し管６内に移
動させ、可動フィン１１の三角柱部１１ａを吸出し管６
の管面から突出させる。この可動フィン１１の突出によ
りランナ５から流入する吸出し管６内の渦は、可動フィ
ン１１により砕かれて前述のように水圧変動が小さくな
り、この水圧変動による振動を防止する。
【００２１】一方、定格負荷時のような吸出し管６内の
水圧変動が小さい場合には、操作室１２内の流体圧シリ
ンダ１３を流体により操作して可動フィン１１をピスト
ンロッド１４により吸出し管６の管面より下方に移動さ
せ、吸出し管６の管面より突出しないようにする。な
お、この状態における可動フィン１１の位置は図２の
Ｐ，Ｑにおいて破線で示している。
水圧変動が小さい場合には、操作室１２内の流体圧シリ
ンダ１３を流体により操作して可動フィン１１をピスト
ンロッド１４により吸出し管６の管面より下方に移動さ
せ、吸出し管６の管面より突出しないようにする。な
お、この状態における可動フィン１１の位置は図２の
Ｐ，Ｑにおいて破線で示している。
【００２２】このように可動フィン１１を吸出し管６の
管面に突出させないことにより、吸出し管６内の水の流
れは可動フィン１１により阻害されないので、エネルギ
ーの損失がなくなる。なお、上記実施例ではフランシス
水車について説明したが、プロペラ水車，カプラン水
車，斜流水車においても可動フィン１１等を設けること
により、前述と同じ効果が得られる。
管面に突出させないことにより、吸出し管６内の水の流
れは可動フィン１１により阻害されないので、エネルギ
ーの損失がなくなる。なお、上記実施例ではフランシス
水車について説明したが、プロペラ水車，カプラン水
車，斜流水車においても可動フィン１１等を設けること
により、前述と同じ効果が得られる。
【００２３】図３は本発明の実施例２による振動防止装
置を備えたフランシス水車の吸出し管の断面図、図４は
図３のＢ−Ｂ断面図である。図３，図４において従来例
と異なるのは下記の通りである。可動フィン１８は平板
状をなし、吸出し管６の管壁に設けられた固定ピン１９
にピン結合され、固定ピン１９の回りに回動自在であ
る。
置を備えたフランシス水車の吸出し管の断面図、図４は
図３のＢ−Ｂ断面図である。図３，図４において従来例
と異なるのは下記の通りである。可動フィン１８は平板
状をなし、吸出し管６の管壁に設けられた固定ピン１９
にピン結合され、固定ピン１９の回りに回動自在であ
る。
【００２４】操作室２０は可動フィン１８を回動させる
流体圧シリンダ２１を設置し、吸出し管６の管面に開口
してコンクリート８内に設けられる。流体圧シリンダ２
１はそのピストンロッド２２が可動フィン１８の裏側に
クランク機構２３により接続している。したがって流体
圧シリンダ２１のピストンロッド２２の往復動により、
可動フィン１８はクランク機構２３を介して固定ピン１
９の回りを回動する。
流体圧シリンダ２１を設置し、吸出し管６の管面に開口
してコンクリート８内に設けられる。流体圧シリンダ２
１はそのピストンロッド２２が可動フィン１８の裏側に
クランク機構２３により接続している。したがって流体
圧シリンダ２１のピストンロッド２２の往復動により、
可動フィン１８はクランク機構２３を介して固定ピン１
９の回りを回動する。
【００２５】なお、可動フィン１８と流体圧シリンダ２
１とからなる装置は吸出し管６に図では４箇所設けてい
るが、３箇所に設けてもよい。このような構成により、
部分負荷時、吸出し管６内に渦の振れ回りによる水圧変
動が大きい場合には、流体圧シリンダ２１の流体による
操作によりピストンロッド２２を吸出し管６の方に移動
させ、クランク機構２３を介して可動フィン１８を吸出
し管６の管面に立てる。この可動フィン１８を立てるこ
とにより、渦は可動フィン１８により砕かれ、前述のよ
うに水圧変動が小さくなり、水圧変動による振動を防止
する。
１とからなる装置は吸出し管６に図では４箇所設けてい
るが、３箇所に設けてもよい。このような構成により、
部分負荷時、吸出し管６内に渦の振れ回りによる水圧変
動が大きい場合には、流体圧シリンダ２１の流体による
操作によりピストンロッド２２を吸出し管６の方に移動
させ、クランク機構２３を介して可動フィン１８を吸出
し管６の管面に立てる。この可動フィン１８を立てるこ
とにより、渦は可動フィン１８により砕かれ、前述のよ
うに水圧変動が小さくなり、水圧変動による振動を防止
する。
【００２６】一方、定格負荷時のような吸出し管６内の
水圧変動が小さい場合には、流体圧シリンダ２１のピス
トンロッド２２を前記と逆方向に反吸出し管６側に回動
させれば、可動フィン１８は吸出し管６の管面に面一に
なる。したがって吸出し管６内の水の流れは可動フィン
１８に阻害されず、したがってエネルギー損失がなくな
る。
水圧変動が小さい場合には、流体圧シリンダ２１のピス
トンロッド２２を前記と逆方向に反吸出し管６側に回動
させれば、可動フィン１８は吸出し管６の管面に面一に
なる。したがって吸出し管６内の水の流れは可動フィン
１８に阻害されず、したがってエネルギー損失がなくな
る。
【００２７】なお、図４においてＲ，Ｓは可動フィン１
８を吸出し管６の管面に立てた状態、Ｔ，Ｕは可動フィ
ン１８を吸出し管６の管面と面一にした状態を示す。な
お、本実施例ではフランシス水車について説明したが、
プロペラ水車，カプラン水車，斜流水車においても可動
フィン１８等を設けることにより、前述と同じ効果が得
られる。
８を吸出し管６の管面に立てた状態、Ｔ，Ｕは可動フィ
ン１８を吸出し管６の管面と面一にした状態を示す。な
お、本実施例ではフランシス水車について説明したが、
プロペラ水車，カプラン水車，斜流水車においても可動
フィン１８等を設けることにより、前述と同じ効果が得
られる。
【００２８】図５は本発明の実施例３による振動防止装
置を備えたフランシス水車の吸出し管の断面図である。
図５において従来例と異なるのは下記の通りである。可
動フィン２５は、中部２５ａと、この両側に接続する先
端部２５ｂとからなり、中部２５ａはその中央部が屋根
２５ｃとなる三角柱状をなし、一方、先端部２５ｂは中
部２５ａから延び、屋根２５ｃが吸出し管６の管面に接
続する三角錐状をなしている。そして可動フィン２５は
吸出し管６の管面に沿って後述の軸２６を介して回動自
在に配される。ここで、可動フィン２５の中央部に吸出
し管６の管壁を貫通する軸２６が取付けられ、可動フィ
ン２５は軸２６を介して矢印の向きに回動することがで
きる。
置を備えたフランシス水車の吸出し管の断面図である。
図５において従来例と異なるのは下記の通りである。可
動フィン２５は、中部２５ａと、この両側に接続する先
端部２５ｂとからなり、中部２５ａはその中央部が屋根
２５ｃとなる三角柱状をなし、一方、先端部２５ｂは中
部２５ａから延び、屋根２５ｃが吸出し管６の管面に接
続する三角錐状をなしている。そして可動フィン２５は
吸出し管６の管面に沿って後述の軸２６を介して回動自
在に配される。ここで、可動フィン２５の中央部に吸出
し管６の管壁を貫通する軸２６が取付けられ、可動フィ
ン２５は軸２６を介して矢印の向きに回動することがで
きる。
【００２９】操作室２７は、吸出し管６の裏側に面して
コンクリート８内に設けられ、回動手段としての電動機
２８が設置されている。そして可動フィン２５の吸出し
管６の管壁を貫通した軸２６は電動機２８の軸に直結し
ている。なお、このような可動フィン２５と電動機２８
とからなる装置は図では吸出し管６に４箇所設けている
が、３箇所に設けてもよい。
コンクリート８内に設けられ、回動手段としての電動機
２８が設置されている。そして可動フィン２５の吸出し
管６の管壁を貫通した軸２６は電動機２８の軸に直結し
ている。なお、このような可動フィン２５と電動機２８
とからなる装置は図では吸出し管６に４箇所設けている
が、３箇所に設けてもよい。
【００３０】このような構成により、水車の部分負荷
時、吸出し管６内に渦の振れ回りにより水圧変動が大き
い場合には、可動フィン２５を電動機２８により吸出し
管６内の水の流れの抵抗が生じる位置に回動すれば、渦
は可動フィン２５に当って砕かれ、前述のように水圧変
動が小さくなり、水圧変動による振動を防止する。一
方、定格負荷時のように吸出し管６内の水圧変動が小さ
い場合には、可動フィン２５を電動機２８により吸出し
管６内の水の流れに対して抵抗にならないように水の流
れに平行な位置まで回動すれば、流れの抵抗がなくなる
ので、エネルギー損失がなくなる。
時、吸出し管６内に渦の振れ回りにより水圧変動が大き
い場合には、可動フィン２５を電動機２８により吸出し
管６内の水の流れの抵抗が生じる位置に回動すれば、渦
は可動フィン２５に当って砕かれ、前述のように水圧変
動が小さくなり、水圧変動による振動を防止する。一
方、定格負荷時のように吸出し管６内の水圧変動が小さ
い場合には、可動フィン２５を電動機２８により吸出し
管６内の水の流れに対して抵抗にならないように水の流
れに平行な位置まで回動すれば、流れの抵抗がなくなる
ので、エネルギー損失がなくなる。
【００３１】なお、本実施例では可動フィン２５の先端
部２５ｂは三角錐状にしたが、他の形状であってもよ
い。図６は本発明の実施例４による振動防止装置を備え
たフランシス水車の吸出し管の断面図である。図６にお
いて図５に示した可動フィン２５を二分した形の可動フ
ィン３０と３１とを２段に設け、各可動フィン３０，３
１をそれぞれ回動する電動機３２，３３を操作室３４，
３５にそれぞれ設けた他は図５と同じである。なお、可
動フィン３０，３１等を図では吸出し管６に４箇所設け
たが、３箇所に設けてもよい。
部２５ｂは三角錐状にしたが、他の形状であってもよ
い。図６は本発明の実施例４による振動防止装置を備え
たフランシス水車の吸出し管の断面図である。図６にお
いて図５に示した可動フィン２５を二分した形の可動フ
ィン３０と３１とを２段に設け、各可動フィン３０，３
１をそれぞれ回動する電動機３２，３３を操作室３４，
３５にそれぞれ設けた他は図５と同じである。なお、可
動フィン３０，３１等を図では吸出し管６に４箇所設け
たが、３箇所に設けてもよい。
【００３２】このような構成でも図５に示すものと同じ
効果が得られる。図５，図６の実施例ではフランシス水
車について説明したが、プロペラ水車，カプラン水車，
斜流水車においても可動フィン２５や可動フィン３０，
３１等を設けることにより、前述と同じ効果が得られ
る。
効果が得られる。図５，図６の実施例ではフランシス水
車について説明したが、プロペラ水車，カプラン水車，
斜流水車においても可動フィン２５や可動フィン３０，
３１等を設けることにより、前述と同じ効果が得られ
る。
【００３３】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば前述の構成により、請求項１では角柱状の可動
フィンを水車の部分負荷時渦の振れ回りにより水圧変動
の大きいときには、吸出し管の管面より突出させること
により、渦を砕いて水圧変動を小さくして水車の振動を
防止し、定格負荷時のような水圧変動の小さいときに
は、可動フィンを吸出し管の管面より凹ませることによ
り、水の流れが阻害されないので、エネルギー損失をな
くすことができる。
によれば前述の構成により、請求項１では角柱状の可動
フィンを水車の部分負荷時渦の振れ回りにより水圧変動
の大きいときには、吸出し管の管面より突出させること
により、渦を砕いて水圧変動を小さくして水車の振動を
防止し、定格負荷時のような水圧変動の小さいときに
は、可動フィンを吸出し管の管面より凹ませることによ
り、水の流れが阻害されないので、エネルギー損失をな
くすことができる。
【００３４】また、請求項２では平板状の可動フィン
を、水車の部分負荷時渦の振れ回りにより水圧変動の大
きいときには、吸出し管の管面より立たせることによ
り、渦を砕いて水圧変動を小さくして水車の振動を防止
し、定格負荷時のような水圧変動が小さいときには、可
動フィンを吸出し管の管面と面一になるようにすること
により、水の流れが阻害されないので、エネルギー損失
をなくすことができる。
を、水車の部分負荷時渦の振れ回りにより水圧変動の大
きいときには、吸出し管の管面より立たせることによ
り、渦を砕いて水圧変動を小さくして水車の振動を防止
し、定格負荷時のような水圧変動が小さいときには、可
動フィンを吸出し管の管面と面一になるようにすること
により、水の流れが阻害されないので、エネルギー損失
をなくすことができる。
【００３５】また、請求項３，４では吸出し管の管面上
を回動可能な角柱状の可動フィンを、水車の部分負荷時
渦の振れ回りにより水圧変動の大きいときには、可動フ
ィンを回動して水の流れの抵抗になる位置にまで回動
し、これに当る渦を砕いて水圧変動を小さくして水車の
振動を防止し、定格負荷時のような水圧変動の小さいと
きには、可動フィンを水の流れの抵抗にならないように
水の流れに平行な位置まで回動して水の流れの抵抗をな
くし、エネルギー損失をなくすことができる。
を回動可能な角柱状の可動フィンを、水車の部分負荷時
渦の振れ回りにより水圧変動の大きいときには、可動フ
ィンを回動して水の流れの抵抗になる位置にまで回動
し、これに当る渦を砕いて水圧変動を小さくして水車の
振動を防止し、定格負荷時のような水圧変動の小さいと
きには、可動フィンを水の流れの抵抗にならないように
水の流れに平行な位置まで回動して水の流れの抵抗をな
くし、エネルギー損失をなくすことができる。
【００３６】上記の各手段により、フィンによる損失を
最小限にすることができ、従来の常時フィンを取付けた
状態での定格出力の２％程度の損失を、可動フィンにす
ることにより、解消することができる。
最小限にすることができ、従来の常時フィンを取付けた
状態での定格出力の２％程度の損失を、可動フィンにす
ることにより、解消することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例１による振動防止装置を備えた
フランシス水車の吸出し管の断面図
フランシス水車の吸出し管の断面図
【図２】図１のＡ−Ａ断面図
【図３】本発明の実施例２による振動防止装置を備えた
フランシス水車の吸出し管の断面図
フランシス水車の吸出し管の断面図
【図４】図３のＢ−Ｂ断面図
【図５】本発明の実施例３による振動防止装置を備えた
フランシス水車の吸出し管の断面図
フランシス水車の吸出し管の断面図
【図６】本発明の実施例４による振動防止装置を備えた
フランシス水車の吸出し管の断面図
フランシス水車の吸出し管の断面図
【図７】フランシス水車の吸出し管内に生じる渦の状態
を示す図
を示す図
【図８】フランシス水車の水圧変動値と水車出力との関
係を示す図
係を示す図
【図９】従来の水圧変動を低減するために吸出し管にフ
ィンを設けたフランシス水車の部分断面図
ィンを設けたフランシス水車の部分断面図
６ 吸出し管 １１ 可動フィン １２ 操作室 １３ 流体圧シリンダ １８ 可動フィン １９ 固定ピン ２０ 操作室 ２１ 流体圧シリンダ ２５ 可動フィン ２６ 軸 ２７ 操作室 ２８ 電動機 ３０ 可動フィン ３１ 可動フィン ３２ 電動機 ３３ 電動機 ３４ 操作室 ３５ 操作室
Claims (4)
- 【請求項１】水車の運転時、コンクリートに埋設される
吸出し管内に生じる水圧変動を低減してこの水圧変動に
より生じる振動を防止する水車の振動防止装置におい
て、吸出し管の管壁を通して吸出し管内に出入自在に複
数箇配した角柱状の可動フィンと、この可動フィンを出
入させる流体圧シリンダと、吸出し管の管面に開口して
コンクリート内に設けられ、可動フィンが出入し、流体
圧シリンダが設置される操作室とを備えたことを特徴と
する水車の振動防止装置。 - 【請求項２】水車の運転時、コンクリートに埋設される
吸出し管内に生じる水圧変動を低減してこの水圧変動に
より生じる振動を防止する水車の振動防止装置におい
て、吸出し管の管壁に設けた固定ピンにピン結合して固
定ピンの回りに回動自在に複数箇配した平板状の可動フ
ィンと、この可動フィンを回動させる流体圧シリンダ
と、吸出し管の管面に開口してコンクリート内に設けら
れ、流体圧シリンダが設置される操作室とを備えたこと
を特徴とする水車の振動防止装置。 - 【請求項３】水車の運転時、コンクリートに埋設される
吸出し管内に生じる水圧変動を低減してこの水圧変動に
より生じる振動を防止する水車の振動防止装置におい
て、吸出し管の管面に沿って吸出し管の管壁を貫通する
軸を介して回動する前記軸を備える角柱状の可動フィン
と、吸出し管を貫通させた前記軸に接続する回動手段
と、吸出し管に面してコンクリート内に設けられ、回動
手段が設置される操作室とを備えたことを特徴とする水
車の振動防止装置。 - 【請求項４】請求項３記載のものにおいて、回動手段は
電動機であることを特徴とする水車の振動防止装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6218443A JPH0882276A (ja) | 1994-09-13 | 1994-09-13 | 水車の振動防止装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6218443A JPH0882276A (ja) | 1994-09-13 | 1994-09-13 | 水車の振動防止装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0882276A true JPH0882276A (ja) | 1996-03-26 |
Family
ID=16720000
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6218443A Pending JPH0882276A (ja) | 1994-09-13 | 1994-09-13 | 水車の振動防止装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0882276A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102322382A (zh) * | 2011-06-02 | 2012-01-18 | 杭州电子科技大学 | 基于振动式涡流发生器的尾水管 |
-
1994
- 1994-09-13 JP JP6218443A patent/JPH0882276A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102322382A (zh) * | 2011-06-02 | 2012-01-18 | 杭州电子科技大学 | 基于振动式涡流发生器的尾水管 |
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