JPS6345570Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本考案は、貫流水車の有効落差を一定に保つ空
気導入装置に関する。

〈従来の技術〉 従来の貫流水車の１例を第４図に示す。同図に
示されるように、ケーシング２にランナ１が回転
自在に支持されており、ケーシング２には上流側
に入口管３が、また下流側には出口管６が接続し
ている。出口管６とケーシング２との間には水車
カバー５が介設される一方、ランナ１の直前には
ガイドベーン４が揺動自在に支持されている。こ
のような貫流水車においては、水車装置にランナ
１を回転させる水が流入しランナ１を回転し終る
とその水は気泡を含んで外部に流出し、水車室内
が負圧になると共に出口管６内の水位が上昇す
る。そこで過剰に水位が上昇してランナ１が水没
しないよう、バネ式の空気導入装置７が設けられ
ている。即ち、第５図に示すように水車カバー５
に弁座５ａが形成されると共にこの弁座５ａの中
央には弁棒５２の通る穴５ｃ、その周囲には空気
穴５ｂが穿設されている。弁座５ａを上下に貫通
する弁棒５２の下端には弁５１が取り付けられる
と共に、その上端にはバネ受け５５がナツト５３
にて固定されており、このバネ受け５５と弁座５
ａとの間にはバネ５４が圧装されている。従て、
水車室内と大気との間に圧力差がない場合には、
バネ５４により引き上げられた弁５１により空気
穴５ｂが塞がれているのであるが、水車室内が一
定以上に負圧となるとバネ５４に抗して弁５１が
開き、空気穴５ｂから水車室内に空気が導入さ
れ、水位の上昇が停止することとなつていた。

〈考案が解決しようとする問題点〉 このようなバネ式の空気導入装置では、水車の
流量や落差が変化すると、貫流水車特有の出口管
内水位上昇に伴い、水車中心から放水庭までの落
差の有効回収ができなくなるという不都合があ
り、流量や落差の変化に応じてバネ力を調整しな
ければならなかつた。そこで、このような問題を
解決する手段として浮子式の空気導入装置（実願
昭55−24218号〔実公昭62−2300号公報〕）を提案
した。しかし、この装置では、出口管に設ける浮
子室や浮子の大きさが大きくなり、従つて据付工
事にも影響を生じ、また実用に際して浮子の上下
振動及び系の固有振動により吸気が脈動する欠点
があつた。また、浮子の動作による摩耗、ゴミ等
による動作不良、防錆等の問題も生じて来た。本
考案はこのような問題を解決し、据付工事が簡単
で水位を一定に制御することのできる貫流水車の
空気導入装置を提供することを目的とするもので
ある。尚、図中８は消音器を兼ねたカバーであ
る。

〈問題点を解決するための手段及び作用〉 出口管に水位閉塞管が挿入され下向きに折り曲
げられており、水位がこの水位閉塞管より低い場
合には、通気管を通じてこの水位閉塞管から空気
が導入されると共に水位閉塞管及び通気管は水車
室内と同様に負圧となつているのに対し、水位が
上昇して水位閉塞管が水没すると水位閉塞管及び
通気管内が大気圧となることとなる。一方、ケー
シング出口管との間に設けられた水車カバーには
空気導入管及びこの空気導入管を開閉する開閉弁
が設けられ、この開閉弁を操作するアクチユエー
タが通気管に連通されており、通気管内が負圧か
ら大気圧に変化するとアクチユエータが開閉弁を
開いて空気導入管から空気が導入され、水位の上
昇が停止することとなる。また水位閉塞管には小
穴が多数穿設されているので、通気管内の気圧の
変化が急激に起らず開閉弁が徐々に開くこととな
り、水位の制御が円滑に行われることとなる。

〈実施例〉 以下、本考案の一実施例について第１図〜第３
図を参照して詳細に説明する。尚、従来技術と同
一部分には同一番号を付してその詳細な説明を省
略する。

図面に示されるように、水車カバー５には空気
導入管１１が突設されると共に、この空気導入管
１１内には管内を開閉しうる開閉弁としてバタフ
ライバルブ１１ａが回転自在に支持されており、
また空気導入管１１の開口には消音器１２が取り
付けられている。バタフライバルブ１１ａにはレ
バー１１ｂが取り付けられると共にこのレバー１
１ｂとダイヤフラム形アクチユエータ１３との間
にロツド１１ｃが介設されている。このダイヤフ
ラム形アクチユエータ１３にはバネ１３ａが挿入
されており、このアクチユエータ１３には通気管
１０ｃが連結している。一方、出口管６には座６
ａが設けられると共にこの座６ａから管内に水位
閉塞管１０が挿入され、エルボ１０ｂにて下向き
に折り曲げられると共に水位閉塞管１０の周面に
は多数の小穴が穿設されている。水位閉塞管１０
の下端は開口している。この水位閉塞管１０に座
６ａを介して通気管１０ｃの一端に接続してい
る。通気管１０ｃの他端は二股に別れて一方は前
記ダイヤフラム形アクチユエータ１３に連結する
と共にその他方は消音器を兼ねたフイルター１５
を介して大気に開放され、また通気管１０ｃには
２つの絞り弁１４ａ，１４ｂが介装されている。
絞り弁１４ａ，１４ｂは微調整可能であるが、適
当な固定絞りでも実用上差し障りはない。従つ
て、水位閉塞管１０よりも水位が低い場合には、
フイルター１５、通気管１０ｃ、絞り弁１４ａ，
１４ｂを通じて水位閉塞管１０から空気が導入さ
れることとなり、一方ランナ１を回転させた水は
多量の空気を泡として外部に持ち出すため、出口
管６内及び水位閉塞管１０、通気管１０ｃも負圧
となつている。従つて通気管１０ｃに連結するア
クチユエータ１３内が負圧になつて、バネ１３ａ
に抗してロツド１１ｃを引きよせ、開閉弁１１ａ
が空気導入管１１内を閉じた状態となつている。
この後、徐々に水位が上昇して水車室内が十分負
圧となつて、水車が効率よく運転できるようにな
つてくると、ついには水位が水位閉塞管１０に達
し、水位閉塞管１０が水没することとなる。する
と、通気管１０ｃ内が負圧から大気圧に変化する
ため、これに連結するダイヤフラム形アクチユエ
ータ１３においてはバネ１３ａに屈して、ロツド
１１ｃが押され、バタフライ弁１１ａが回動し
て、空気導入弁１１が開くこととなり、空気導入
弁１１から空気が導入されることとなる。ここ
で、水位の上昇に伴い水位閉塞管１０の小孔１０
ａが連続的あるいは段階的に塞がれることとなる
ので、通気管１０ｃの圧力も徐々に変化してバタ
フライ弁１１ａの開度も連続的に変化することに
なるから、小穴１０ａの穴径及びその数、ダイヤ
フラム１３の面積、バネ１３ａのバネ常数、およ
びバタフライ弁１１ａの流量等を適当に選ぶこと
により、水車室内から流出する空気量と導入され
る空気量とが平衡して、水位が水位閉塞管１０の
高さの範囲内においてほぼ一定（実際には小穴１
０ａの１つ又は２つ程度、あるいは数センチ程度
は変動するであろうが）に保たれることとなる。

尚、上述した実施例では、アクチユエータとし
てダイヤフラム形のものを例示したが、これに限
るものではなく、ベローズ式、あるいはピストン
式のものを用いても良い。また、開閉弁としては
バタフライ弁を例示したが、この他にニードル
弁、仕切弁等を用いても良い。

〈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
に本考案は出口管内の水位を一定に制御すること
ができると共に建築上の支障がなく、また、空気
導入弁及びその開閉弁が水車カバーに設けられて
水に濡れることがないため、ゴミ等により誤操作
することもなく、錆等の発生もない。またアクチ
ユエータで開閉弁を操作するので小型となり、こ
の間に倍力装置を追加しても良い。またアクチユ
エータを通気管内の圧力変化に基づいて動かして
いるので、電気その他の動力源を必要としない
他、運転のたびごとに調整する必要がない等実用
的利点が有する。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第３図は本考案の一実施例に係り、第
１図はその全体構成図、第２図は水位閉塞管を示
す断面図、第３図は、空気導入管、開閉弁及びア
クチユエータを示す説明図、第４図は従来の貫流
水車を一部断面で示す斜視図、第５図はバネ式の
空気導入装置の断面図である。 図面中、１０は水位閉塞管、１０ａは小孔、１
０ｂはエルボ、１０ｃは通気管、１１は空気導入
管、１１ａは開閉弁、１３はダイヤフラム形アク
チユエータ、１４ａ，１４ｂは絞り弁、矢印は水
の流れ、白抜きの矢印は空気の流れを示す。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. ケーシングと出口管との間に設けられた水車カ
   バーに空気導入管及び該空気導入管を開閉する開
   閉弁が設けられる一方、前記出口管には水位閉塞
   管が挿入され下向きに折り曲げられると共に該水
   位閉塞管には小穴が多数穿設され、更に、前記開
   閉弁を操作するアクチユエータが前記水位閉塞管
   に接続する通気管に連通されて、水位の上昇によ
   り前記水位閉塞管が水没した際の通気管内の圧力
   変化でアクチユエータが前記開閉弁を開くように
   したことを特徴とする貫流水車の空気導入装置。