JPS6151153B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPS6151153B2 JPS6151153B2 JP53062282A JP6228278A JPS6151153B2 JP S6151153 B2 JPS6151153 B2 JP S6151153B2 JP 53062282 A JP53062282 A JP 53062282A JP 6228278 A JP6228278 A JP 6228278A JP S6151153 B2 JPS6151153 B2 JP S6151153B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- stay vane
- nose
- winding
- face
- spiral casing
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
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Classifications
-
- 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)
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の属する技術分野〕
この発明は構造を簡単にし、しかも水力的性能
を向上させた水力機械の渦形ケーシングに関する
ものである。
を向上させた水力機械の渦形ケーシングに関する
ものである。
一般に水車において水力的性能を向上するため
に、渦形ケーシング入口部で既に水に予旋回を与
えること、および渦形ケーシング内側の全周から
均一な水量を水車ランナに導入することが必要で
ある。しかしながら、従来においてはこのような
要求を満足させようとすると、渦形ケーシングの
巻始め部の形状が非常に複雑になるばかりでな
く、上記の両条件を完全に満足することはできな
かつた。以下第１図ないし第４図、第９図および
第１３図によつて、平行形ステーリングをもつた
従来の水力機械の渦形ケーシングについてこのこ
とを説明する。
に、渦形ケーシング入口部で既に水に予旋回を与
えること、および渦形ケーシング内側の全周から
均一な水量を水車ランナに導入することが必要で
ある。しかしながら、従来においてはこのような
要求を満足させようとすると、渦形ケーシングの
巻始め部の形状が非常に複雑になるばかりでな
く、上記の両条件を完全に満足することはできな
かつた。以下第１図ないし第４図、第９図および
第１３図によつて、平行形ステーリングをもつた
従来の水力機械の渦形ケーシングについてこのこ
とを説明する。
第１図は水力機械における渦形ケーシングの平
面図で、１は渦形ケーシング、２は渦形ケーシン
グ１の入口直管４の最終部分にあたる巻始め部１
ａにあるノーズステーベーン、３は巻始め部以外
にある残りのステーベーンである。４は水流が入
る入口直管であり、この入口直管４から流入した
水流は渦形ケーシング１内で予旋回を与えられ
て、複数個のステーベーン３，３……３のそれぞ
れの間を通つてランナ（図示せず）の中に流入
し、これを回転させる。この場合ノーズステーベ
ーン２の手前で入口直管４に続く、巻始め部１ａ
に向けてその断面積は少しづつ縮小され、かつ巻
始め部１ａで間隔板７のためさらに縮小されてい
る。
面図で、１は渦形ケーシング、２は渦形ケーシン
グ１の入口直管４の最終部分にあたる巻始め部１
ａにあるノーズステーベーン、３は巻始め部以外
にある残りのステーベーンである。４は水流が入
る入口直管であり、この入口直管４から流入した
水流は渦形ケーシング１内で予旋回を与えられ
て、複数個のステーベーン３，３……３のそれぞ
れの間を通つてランナ（図示せず）の中に流入
し、これを回転させる。この場合ノーズステーベ
ーン２の手前で入口直管４に続く、巻始め部１ａ
に向けてその断面積は少しづつ縮小され、かつ巻
始め部１ａで間隔板７のためさらに縮小されてい
る。
第２図は、ノーズステーベーン２の近傍部分の
従来例の部分拡大平面図である、第３図は第２図
の―線断面図、第４図は第２図の―線断
面図、第９図はこの例の環状ステーリング斜視
図、第１３図はその渦形ケーシングの部分斜視図
である。これらの図において５は渦形ケーシング
１の巻始め部１ａの胴板、７は入口直管４とノー
ズステーベーン２を接続しかつその断面積を縮小
し水流に予旋回を与える間隔板、８は環状平行形
ステーリング、５は渦形ケーシング巻始め部１ａ
の胴板、６はその巻終り部１ｂの胴板である。
従来例の部分拡大平面図である、第３図は第２図
の―線断面図、第４図は第２図の―線断
面図、第９図はこの例の環状ステーリング斜視
図、第１３図はその渦形ケーシングの部分斜視図
である。これらの図において５は渦形ケーシング
１の巻始め部１ａの胴板、７は入口直管４とノー
ズステーベーン２を接続しかつその断面積を縮小
し水流に予旋回を与える間隔板、８は環状平行形
ステーリング、５は渦形ケーシング巻始め部１ａ
の胴板、６はその巻終り部１ｂの胴板である。
この水力機械の渦形ケーシング１においては、
渦形ケーシング１の巻始め部１ａあたりから間隔
板７によつて水流の流れ方向を変えて予旋回を与
え水力的性能の向上を図つている。しかしこのよ
うな従来形の渦形ケーシング１では、巻終り部１
ｂの流路断面積が、巻始め部１ａの胴板５がステ
ーベーン３の方向へ膨らんでいる分だけ、好まし
い間隔A0よりも小さい間隔A1なつてしまうので
巻終り部１ｂからランナへ流れる流量が渦形ケー
シング１内周の他のステーベーン部分からランナ
に流れる流量よりも小さくなつてしまう。このた
め渦形ケーシング１からランナに流入する流量が
周方向で不均一となり、ランナに作用する半径方
向の水スラストの増大や、性能低下の原因になつ
ていた。またその時の溶接作業は、ノーズステー
ベーンの延長部端面に入口直管４の巻始め部１ａ
の胴板５を溶接し、さらに間隔板７の端面をノー
ズステーベーンの延長部端面及び巻始め部１ａの
内周面に溶接し、さらに渦形ケーシング１の巻終
り部１ｂの胴板６の終端を巻始め部１ａからノー
ズステーベーン２の延長部端面付近にかけて溶接
するといつた手順で進められる。この場合ノーズ
ステーベーン２の入口側端面に、胴板５の端面と
間隔板７の端面とを突合わせ溶接することは、溶
接欠陥が残らないようにしなければならないので
非常に難しい作業となり、それだけ溶接作業に多
くの時間を要すると云つた欠点があつた。また渦
形ケーシングの入口直管の巻始め部及び巻終り部
に位置するステーベーンを所定の曲率で渦形ケー
シングの直管方向へ延長させ、巻始め部胴板の端
面と巻終り部胴板の端面とで、該延長部分の所定
位置を左右から挾むようにして突合わせて、それ
ぞれをその所定位置に溶接する方法や、ステーベ
ーン延長部の端面と巻始め部胴板端面及び巻終り
部胴板端面とを突合わせ三者を溶接する方法等も
知られているが、これらの方法は、前述と同様な
溶接欠陥を残さぬように溶接する難しさに加え、
溶接後の検査で溶接個所に欠陥のあるものを発見
した場合、その要因が三者の何れに関係あるのか
の判定が難しく補修計画を難しくするといつた問
題がある。
渦形ケーシング１の巻始め部１ａあたりから間隔
板７によつて水流の流れ方向を変えて予旋回を与
え水力的性能の向上を図つている。しかしこのよ
うな従来形の渦形ケーシング１では、巻終り部１
ｂの流路断面積が、巻始め部１ａの胴板５がステ
ーベーン３の方向へ膨らんでいる分だけ、好まし
い間隔A0よりも小さい間隔A1なつてしまうので
巻終り部１ｂからランナへ流れる流量が渦形ケー
シング１内周の他のステーベーン部分からランナ
に流れる流量よりも小さくなつてしまう。このた
め渦形ケーシング１からランナに流入する流量が
周方向で不均一となり、ランナに作用する半径方
向の水スラストの増大や、性能低下の原因になつ
ていた。またその時の溶接作業は、ノーズステー
ベーンの延長部端面に入口直管４の巻始め部１ａ
の胴板５を溶接し、さらに間隔板７の端面をノー
ズステーベーンの延長部端面及び巻始め部１ａの
内周面に溶接し、さらに渦形ケーシング１の巻終
り部１ｂの胴板６の終端を巻始め部１ａからノー
ズステーベーン２の延長部端面付近にかけて溶接
するといつた手順で進められる。この場合ノーズ
ステーベーン２の入口側端面に、胴板５の端面と
間隔板７の端面とを突合わせ溶接することは、溶
接欠陥が残らないようにしなければならないので
非常に難しい作業となり、それだけ溶接作業に多
くの時間を要すると云つた欠点があつた。また渦
形ケーシングの入口直管の巻始め部及び巻終り部
に位置するステーベーンを所定の曲率で渦形ケー
シングの直管方向へ延長させ、巻始め部胴板の端
面と巻終り部胴板の端面とで、該延長部分の所定
位置を左右から挾むようにして突合わせて、それ
ぞれをその所定位置に溶接する方法や、ステーベ
ーン延長部の端面と巻始め部胴板端面及び巻終り
部胴板端面とを突合わせ三者を溶接する方法等も
知られているが、これらの方法は、前述と同様な
溶接欠陥を残さぬように溶接する難しさに加え、
溶接後の検査で溶接個所に欠陥のあるものを発見
した場合、その要因が三者の何れに関係あるのか
の判定が難しく補修計画を難しくするといつた問
題がある。
この発明はこのような欠点を除去し、渦形ケー
シング巻始め部１ａあたりからの予旋回と、巻終
り部１ｂにおける必要流路断面積とを確保し、よ
り性能のよい水力機械の渦形ケーシングを、構造
を簡単にして安価に得ることを目的とする。
シング巻始め部１ａあたりからの予旋回と、巻終
り部１ｂにおける必要流路断面積とを確保し、よ
り性能のよい水力機械の渦形ケーシングを、構造
を簡単にして安価に得ることを目的とする。
上記の目的はこの発明によれば、渦形ケーシン
グの巻始め部位置するノーズステーベーンを、環
状ステーリング外周端より少しく突出する程度に
渦巻部半径方向へ延長させ、さらに前記ノーズス
テーベーンとその下流側に位置するステーベーン
との間において、ステーリングの一部に該ステー
リングの接線に沿いかつ前記巻始め部入口直管方
向へ突出する突出部を設け、前記ノーズステーベ
ーン延長部の上、下両端面を、前記ステーリング
の突出部で保持するように接続させておき、前記
渦形ケーシングの巻始め部の入口直管の胴板終端
を、前記ノーズステーベーン延長部の端面に溶接
するとともに、巻終り部胴板の終端面を前記入口
直管の胴板から前記ノーズステーベーン延長部端
面付近にかけて溶接することによつて達成され
る。胴板ならびにノーズステーベーンの入口側端
面付近にかけて外側から溶接するようにすること
によつて達成される。
グの巻始め部位置するノーズステーベーンを、環
状ステーリング外周端より少しく突出する程度に
渦巻部半径方向へ延長させ、さらに前記ノーズス
テーベーンとその下流側に位置するステーベーン
との間において、ステーリングの一部に該ステー
リングの接線に沿いかつ前記巻始め部入口直管方
向へ突出する突出部を設け、前記ノーズステーベ
ーン延長部の上、下両端面を、前記ステーリング
の突出部で保持するように接続させておき、前記
渦形ケーシングの巻始め部の入口直管の胴板終端
を、前記ノーズステーベーン延長部の端面に溶接
するとともに、巻終り部胴板の終端面を前記入口
直管の胴板から前記ノーズステーベーン延長部端
面付近にかけて溶接することによつて達成され
る。胴板ならびにノーズステーベーンの入口側端
面付近にかけて外側から溶接するようにすること
によつて達成される。
次ぎにこの発明の実施例の図面、第５図ないし
第８図、第１２図によつて説明する。
第８図、第１２図によつて説明する。
第５図はこの発明に基づく実施例の水力機械の
渦形ケーシングの第２図と同部分を示した部分拡
大平面図、第６図は第５図の……線断面図、
第７図は第５図の……線断面図、第８図は第
５図の……線断面図、第１０図はこの発明の
実施例の環状ステーリングの斜視図、第１１図は
渦形ケーシングの全体の斜視図、第１２図は実施
例の部分斜視図である。ノーズステーベーン２
は、その入口側端を環状ステーリング８の外周縁
より少しく突出する程度に、渦巻部半径方向へ延
長させて、ノーズステーベーン２の延長部分２′
を作るとともに、ノーズステーベーン２とその下
流側のステーベーンとの間において、ステーリン
グ８の一部に該ステーリングの接線に沿いかつ、
巻始め部１ａの入口直管４の方向へ突出させて突
出部分１１を設け、第１０図に示してある形の環
状ステーリング８を形成しておく。
渦形ケーシングの第２図と同部分を示した部分拡
大平面図、第６図は第５図の……線断面図、
第７図は第５図の……線断面図、第８図は第
５図の……線断面図、第１０図はこの発明の
実施例の環状ステーリングの斜視図、第１１図は
渦形ケーシングの全体の斜視図、第１２図は実施
例の部分斜視図である。ノーズステーベーン２
は、その入口側端を環状ステーリング８の外周縁
より少しく突出する程度に、渦巻部半径方向へ延
長させて、ノーズステーベーン２の延長部分２′
を作るとともに、ノーズステーベーン２とその下
流側のステーベーンとの間において、ステーリン
グ８の一部に該ステーリングの接線に沿いかつ、
巻始め部１ａの入口直管４の方向へ突出させて突
出部分１１を設け、第１０図に示してある形の環
状ステーリング８を形成しておく。
そしてノーズステーベーン延長部分２′と、ス
テーリング８の突出部分１１とで形成される端面
９及びステーリング８の突出部分１１の上、下面
に、渦形ケーシング１の巻始め部１ａの胴板５の
端面が溶接され、巻終り部１ｂの胴板６の終端部
の開口面がステーリング８と、巻始め部１ａの胴
板５とステーリング８との外側から溶接されて渦
形ケーシング１が完成する。即ち渦形ケーシング
１の巻始め部１ａの胴板５の端面はノーズステー
ベーン延長部分２′とステーリング突出部１１と
の端面に溶接され、さらに渦形ケーシング１の巻
終り部１ｂの胴板６の終端面は、ノーズステーベ
ーン延長部分２′とステーリング８の外周縁とが
なす鋭角の頂点を終点として渦形ケーシング１の
巻始め部の胴板５及びステーリング８の上、下面
の外側から溶接する。このように巻始め部胴板５
は第１２図に示してあるように、ノーズステーベ
ーン延長部２′ならびにステーリング延長部１１
によつてその開口面が補強され、さらに巻終り部
胴板６は、その終端を巻始め部胴板５の外側から
溶接されることで、その開口面が補強されるので
巻始め部胴板５と巻終り部胴板６との接合部分で
の強度上の問題点は解決される。
テーリング８の突出部分１１とで形成される端面
９及びステーリング８の突出部分１１の上、下面
に、渦形ケーシング１の巻始め部１ａの胴板５の
端面が溶接され、巻終り部１ｂの胴板６の終端部
の開口面がステーリング８と、巻始め部１ａの胴
板５とステーリング８との外側から溶接されて渦
形ケーシング１が完成する。即ち渦形ケーシング
１の巻始め部１ａの胴板５の端面はノーズステー
ベーン延長部分２′とステーリング突出部１１と
の端面に溶接され、さらに渦形ケーシング１の巻
終り部１ｂの胴板６の終端面は、ノーズステーベ
ーン延長部分２′とステーリング８の外周縁とが
なす鋭角の頂点を終点として渦形ケーシング１の
巻始め部の胴板５及びステーリング８の上、下面
の外側から溶接する。このように巻始め部胴板５
は第１２図に示してあるように、ノーズステーベ
ーン延長部２′ならびにステーリング延長部１１
によつてその開口面が補強され、さらに巻終り部
胴板６は、その終端を巻始め部胴板５の外側から
溶接されることで、その開口面が補強されるので
巻始め部胴板５と巻終り部胴板６との接合部分で
の強度上の問題点は解決される。
従つて、従来のような間隔板７を不要としその
溶接部分の構造を単純にすることが可能となり、
それだけ工数の節減ができるとともに、溶接部分
の検査も楽になり万一欠陥があつた場合の補修も
容易となるという効果が得られる。
溶接部分の構造を単純にすることが可能となり、
それだけ工数の節減ができるとともに、溶接部分
の検査も楽になり万一欠陥があつた場合の補修も
容易となるという効果が得られる。
その場合、環状ステーリング８の突出部分１１
の端面及びノーズステーベーン延長部２′の端面
の一部が水流に面し突出しているが、突出の程度
が流路断面に比し小さくかつ周縁部に配されてい
るので実用上支障はない。
の端面及びノーズステーベーン延長部２′の端面
の一部が水流に面し突出しているが、突出の程度
が流路断面に比し小さくかつ周縁部に配されてい
るので実用上支障はない。
以上説明したように構成された水力機械の渦形
ケーシングは、ノーズステーベーン延長部分２′
および入口直管４の巻始め部の胴板５によつて既
に予旋回領域が形成され、しかもこの場合でも巻
終り部１ｂのノーズステーベーン延長部分２′と
ステーベーン３との間の間隔を所望のA0の広さ
とすることができるので、水力的性能が向上する
効果がある。またこの場合の溶接作業は、渦形ケ
ーシングの巻始め部の端面はノーズステーベーン
延長部及びステーリングの突出部分の端面に、渦
形ケーシングの巻終り部の終端面はノーズステー
ベーン突出部とステーリングの外周縁とがなす鋭
角部の頂点を終点として、渦形ケーシング巻始め
部の胴板の外側から溶接するようになるため、溶
接部位の構造を単純にすることが可能となるので
それだけ工数の節減ができ製作費を安くできると
云う効果が得られる。
ケーシングは、ノーズステーベーン延長部分２′
および入口直管４の巻始め部の胴板５によつて既
に予旋回領域が形成され、しかもこの場合でも巻
終り部１ｂのノーズステーベーン延長部分２′と
ステーベーン３との間の間隔を所望のA0の広さ
とすることができるので、水力的性能が向上する
効果がある。またこの場合の溶接作業は、渦形ケ
ーシングの巻始め部の端面はノーズステーベーン
延長部及びステーリングの突出部分の端面に、渦
形ケーシングの巻終り部の終端面はノーズステー
ベーン突出部とステーリングの外周縁とがなす鋭
角部の頂点を終点として、渦形ケーシング巻始め
部の胴板の外側から溶接するようになるため、溶
接部位の構造を単純にすることが可能となるので
それだけ工数の節減ができ製作費を安くできると
云う効果が得られる。
第１図は水力機械の渦形ケーシングの平面図、
第２図は従来例のノーズステーベーンの近傍部分
の拡大部分平面図、第３図は第２図の……線
の断面図、第４図は第２図の……線の断面
図、第５図は実施例のノーズステーベーンの近傍
部分の拡大部分平面図、第６図は第５図の……
線の断面図、第７図は第５図の……線の断
面図、第８図は第８図の……線の断面図、第
９図は従来例の平行形ステーリングの斜視図、第
１０図はこの発明の実施例の平行ステーリングの
斜視図、第１１図は渦形ケーシングの全体の斜視
図、第１２図は実施例の部分斜視図、第１３図は
従来例の部分斜視図である。 １……渦形ケーシング、２……ノーズステーベ
ーン、２′……ノーズステーベーン延長部、３…
…ステーベーン、４……入口直管、１ａ……巻始
め部の胴管、１ｂ……巻始め部の胴管、５……渦
形ケーシング巻始め部の胴板、６……渦形ケーシ
ング巻終り部の胴板、８……ステーリング、９…
…突出部の端面、１１……ステーベーン突出部。
第２図は従来例のノーズステーベーンの近傍部分
の拡大部分平面図、第３図は第２図の……線
の断面図、第４図は第２図の……線の断面
図、第５図は実施例のノーズステーベーンの近傍
部分の拡大部分平面図、第６図は第５図の……
線の断面図、第７図は第５図の……線の断
面図、第８図は第８図の……線の断面図、第
９図は従来例の平行形ステーリングの斜視図、第
１０図はこの発明の実施例の平行ステーリングの
斜視図、第１１図は渦形ケーシングの全体の斜視
図、第１２図は実施例の部分斜視図、第１３図は
従来例の部分斜視図である。 １……渦形ケーシング、２……ノーズステーベ
ーン、２′……ノーズステーベーン延長部、３…
…ステーベーン、４……入口直管、１ａ……巻始
め部の胴管、１ｂ……巻始め部の胴管、５……渦
形ケーシング巻始め部の胴板、６……渦形ケーシ
ング巻終り部の胴板、８……ステーリング、９…
…突出部の端面、１１……ステーベーン突出部。
Claims (1)
- １ 渦形ケーシングの巻始め部に位置するノーズ
ステーベーンを、環状ステーリング外周端より少
しく突出する程度に渦巻部半径方へ延長させ、さ
らに前記ノーズステーベーンとその下流側に位置
するステーベーンとの間において、ステーリング
の外周の一部に該ステーリングの接線に沿いかつ
前記巻始め部入口直管方向へ突出する突出部を設
け、前記ノーズステーベーン延長部の上、下両端
面を、前記ステーリング突出部で保持するように
接続させておき、前記渦形ケーシング巻始め部の
入口直管の胴板終端を、前記ノーズステーベーン
延長部の端面に溶接するとともに、巻終り部胴板
の終端面を前記入口直管の胴板から前記ノーズス
テーベーン延長部端面付近にかけて溶接してある
ことを特徴とする水力機械。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6228278A JPS54153940A (en) | 1978-05-26 | 1978-05-26 | Hydraulic machine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6228278A JPS54153940A (en) | 1978-05-26 | 1978-05-26 | Hydraulic machine |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS54153940A JPS54153940A (en) | 1979-12-04 |
| JPS6151153B2 true JPS6151153B2 (ja) | 1986-11-07 |
Family
ID=13195612
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6228278A Granted JPS54153940A (en) | 1978-05-26 | 1978-05-26 | Hydraulic machine |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS54153940A (ja) |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5928135Y2 (ja) * | 1976-12-23 | 1984-08-14 | 三菱重工業株式会社 | 水車およびポンプ水車のスピ−ドリング |
-
1978
- 1978-05-26 JP JP6228278A patent/JPS54153940A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS54153940A (en) | 1979-12-04 |
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