JP2009526936A - 羽根車用ブレード - Google Patents

Abstract

羽根車を使用する発電所で使用するのに適した羽根車用ブレードである。ブレードの特殊な形状によって、ブレードの後の水流の乱れが低減されることを保証するとともに、それによって、流入する水流の効率を向上させている。

Description

本発明は、請求項１の上位概念にもとづく羽根車用ブレードに関する。

従来技術では、一体的で連続的な羽根車用ブレードが知られている。そのような周知のブレードの閉じた構造形態によって、その裏側には邪魔な乱流が発生している。

以上のことから、本発明の課題は、ブレード裏側の乱流を改善することを目的とする羽根車用ブレードを提供することである。

この課題は、本発明にもとづき、冒頭に挙げた種類のブレードにおいて、ブレードが少なくとも二つの構成要素から構成されることによって解決される。

本発明の有利な実施構成では、本発明の構成要素は、隙間によって分離された形及び／又はフィン形状で配置される。

本発明の更に別の利点は、本発明の構成要素がずらして配置されることである。

有利な実施構成では、本発明の構成要素は、流入方向では湾曲を有し、流出方向では平坦となる。そのような湾曲は、凹面又は凸面とすることができる。

本発明の更に別の利点は、本発明の構成要素が互いに角度を成すことである。

本発明の構成要素とブレードの仮想的な軸間の角度が内側から外側に向かってより大きくなって行くことも利点とすることができる。

有利な実施構成では、本発明の構成要素間の間隔の大きさが等しくなるように構成することができる。

以下において、限定することを目的とするものではない図面に図示された幾つかの実施例にもとづき、更に別の利点と共に本発明を詳しく説明する。

図１は、周知の羽根車（３）の断面の模式図である。図１では、羽根車（３）は、少なくとも一つのブレード（１）とハブ（２）を有する。

図２の模式図では、本発明の構成要素（４）の傾斜した状態に関して、一方の流入方向での状態と他方の流出方向での状態が分かる。水が流れる方向（５）と羽根車が回転する方向（６）が表示されている。構成要素（４）は、構成要素が水と接触する側に湾曲を有し、ハブ（２）又は構成要素（４）の内側の端部に対して平坦又は直線的となるように形成することができる。そのような湾曲を凹面又は凸面とすることが特に有利であることが分かっている。

本発明の特別な実施構成が図３に図示されている。複数の構成要素（４）から成る複数のブレード（１）が羽根車（３）に取り付けられている。全てのブレード（１）が羽根車（３）のハブ（２）の周りを回転することによって、流れに対する構成要素（４）の位置が連続的に変化する。ブレード（１）を順番に（一つの構成要素（４）を別の構成要素の後に）並べた場合、最も外側の構成要素（４）は、流体抵抗が非常に小さい位置を占める。ブレード（１）が更に回転すると、その次の内側の構成要素（４）も流れの中に入り込む。構成要素（４）は、流れに対して垂直な位置となった場合、恰も一つの部分のみから成るブレード（１）のように作用する。本発明によるブレード（１）の別の位置では、水は隙間を通って流れることができる。これらの隙間は、フィン又は鎧板の形状のブレード（１）を特徴付けるものである。ブレード（１）の裏側での邪魔な乱流が低減されるとともに、羽根車（３）の回転を妨げる力が軽減されることとなる。本発明による複数の構成要素（４）から成るブレード（１）又は仮想的な中心線（７）は、湾曲した形と直線的な形のどちらの形でも形成することができる。

本発明による構成要素（４）から成るブレード（１）を備えた羽根車（３）の実施構成は、図４に図示されている通り、二つの方向（５）から流入させることが可能である。流れの強さに依存して、ブレード（１）は、必要に応じて流れの方向に対して開いた形又は閉じた形となるような方向を向くことができる。

図５は、本発明の特に有利な実施構成の具体例を図示している。ブレード（１）全体の縦方向の断面線は中心線（７）を形成する。この中心線（７）は、ブレード（１）の湾曲と合致している。本発明の具体例の少なくとも二つの構成要素（４）は、仮想的な中心線（７）と第一の構成要素（４）間の角度が仮想的な中心線（７）と第二の構成要素（４）間の角度よりも小さくなるように、仮想的な中心線（７）に沿って配置することができる。仮想的な中心線（７）上における構成要素（４）と仮想的な中心線（７）の交点の互いの間隔が等しくなるように構成することができる。しかし、変化形態では、互いの間隔が異なるように構成することもできる。特に有利な実施構成では、構成要素（４）の大きさが異なるように構成することができる。構成要素（４）は、外側から内側に向かって、より小さくなって行くように構成することができる。そうすることによって、構成要素（４）間の間隔も異なるように構成することができる。間隔を外側から内側に向かって、より小さくなって行くように構成することが特に効果的であることが分かっている。

従来技術により周知のブレードを備えた羽根車の断面の模式図 本発明の構成要素の断面の模式図 本発明の構成要素から成るブレードを備えた羽根車の断面の模式図 本発明の構成要素から成るブレードを備えた羽根車の断面と仮想的な中心線の模式図 本発明の構成要素から成るブレードを備えた別の羽根車の断面の模式図

Claims (9)

1. 羽根車（３）用ブレード（１）において、
   ブレード（１）が少なくとも二つの構成要素（４）から構成されることを特徴とするブレード。
2. 構成要素（４）が隙間によって分離された形で配置されていることを特徴とする請求項１に記載のブレード（１）。
3. 構成要素（４）がフィン形状で配置されていることを特徴とする請求項１に記載のブレード（１）。
4. 構成要素（４）がずらして配置されていることを特徴とする請求項１から３までのいずれか一つに記載のブレード（１）。
5. 構成要素（４）が翼形状に構成されていることを特徴とする請求項１から４までのいずれか一つに記載のブレード（１）。
6. 構成要素（４）が互いに角度を成すことを特徴とする請求項１から５までのいずれか一つに記載のブレード（１）。
7. 構成要素（４）と中心線（７）間の角度が、内側から外側に向かって、より大きくなって行くことを特徴とする請求項６に記載のブレード（１）。
8. 構成要素（４）が、流入方向では湾曲を有し、流出方向では平坦となることを特徴とする請求項１から７までのいずれか一つに記載のブレード（１）。
9. 当該の湾曲が凹面又は凸面であることを特徴とする請求項８に記載のブレード（１）。

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