JP2014224459A - 水力発電装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】水力発電装置10に、ケーシング5と、水車軸Hを中心として環状に並べられた複数のランナ羽根31を有するランナ3と、ケーシング5に相対的に位置固定された固定ボス41と、ランナ羽根31の上流側において固定ボス41の外周側に設けられた複数の案内羽根42と、複数の案内羽根42よりも上流側に設けられた複数の回転羽根44と、ランナ3に設けられた回転子(界磁34)と、ケーシング5に直接的又は間接的に設けられた固定子(電機子2)とを備える。
【選択図】図2
Description
水車軸を中心とした円筒形状の流路を有し、該流路を水が軸方向に流れるように構成されたケーシングと、
前記ケーシング内において前記水車軸を中心として環状に並べられた複数のランナ羽根を有するランナと、
前記ランナに設けられて該ランナと一体的に回転する回転子と、
前記ケーシング内に設けられ且つ当該ケーシングに対して相対的に位置固定された固定ボスと、
前記ケーシング又は前記固定ボスに前記回転子と対向するように設けられた固定子と、
前記ランナの上流側において前記固定ボスの外周側に設けられた複数の案内羽根と、
前記複数の案内羽根よりも上流側に設けられた複数の回転羽根とを備えているものである。なお、上記において固定子はケーシングに直接的又は間接的に設けられたものを含み、例えば、固定子はケーシングに直接的に設けられていてもよいし、固定子はケーシングに固定された固定ボスなどの部材に設けられていてもよい。
ギーを機械エネルギーに変換する水車4と、機械エネルギーを電気に変換する発電機1と、水車4と発電機1を収容するケーシング5とを備えている。水力発電装置10は仮想の水車軸Hを有しており、以下では、水車軸Hと平行な方向を軸方向といい、水車軸Hと直交する方向を径方向という。
上記実施の形態では、複数の回転羽根44は、ボス41の上流側に設けられた回転軸体46の周囲に設けられている。このような構成とすることにより、より少ない部品点数、より簡易な構造、且つより小さな占有空間で、水力発電装置10に複数の回転羽根44を備えることができる。ただし、複数の回転羽根44は、例えば、以下に説明するような態様で水力発電装置10に設けられていてもよい。
2 電機子(固定子)
21 電機子鉄心
22 電機子コイル
3 ランナ
4 水車
5 ケーシング
10 水力発電装置
11 水潤滑式軸受
13 環状空間
13a 環状開口
14 支承部
15 封止部材
16 水供給機構
16a 分岐ノズル
16b,c 給水ノズル
31 ランナ羽根
33 ヨーク
34 界磁(回転子)
35 合成樹脂リング
37 ランナベース
41 ボス(固定ボス)
42 案内羽根
44 回転羽根
46 回転軸体
47,49 永久磁石
51 供給通路
52 注水パイプ
61 水潤滑式軸受
62 軸受収容部
63 環状体
Claims (8)
- 水車軸を中心とした円筒形状の流路を有し、該流路を水が軸方向に流れるように構成されたケーシングと、
前記ケーシング内において前記水車軸を中心として環状に並べられた複数のランナ羽根を有するランナと、
前記ランナに設けられて該ランナと一体的に回転する回転子と、
前記ケーシング内に設けられ且つ当該ケーシングに対して相対的に位置固定された固定ボスと、
前記ケーシング又は前記固定ボスに前記回転子と対向するように設けられた固定子と、
前記ランナの上流側において前記固定ボスの外周側に設けられた複数の案内羽根と、
前記複数の案内羽根よりも上流側に設けられた複数の回転羽根とを備えている、
水力発電装置。 - 前記ケーシング内の前記固定ボスよりも上流側に、前記水車軸を中心として回転する回転軸体をさらに備えており、
前記複数の回転羽根が前記回転軸体の周囲に設けられている、請求項1に記載の水力発電装置。 - 前記回転軸体は、前記固定ボスの上流側端面と前記軸方向に対向する下流側端面を有し、
前記回転軸体の下流側端面と前記固定ボスの上流側端面に、軸及び軸受から成る支承部と、互いに反発しあう永久磁石とが設けられている、請求項2に記載の水力発電装置。 - 前記ケーシング内の前記固定ボスよりも上流側に、前記水車軸を中心として回転する環状体をさらに備えており、
前記複数の回転羽根が前記環状体に設けられている、請求項1に記載の水力発電装置。 - 前記環状体にかかる荷重を前記ケーシングに支持させる水潤滑式軸受をさらに備えている、請求項4に記載の水力発電装置。
- 前記回転羽根と前記案内羽根の前記軸方向の距離が0.1mm以上5mm以下である、請求項1〜5のいずれか一項に記載の水力発電装置。
- 前記回転羽根が前記案内羽根の上流側端辺と平行な下流側端辺を有する、請求項6に記載の水力発電装置。
- 前記回転羽根が、前記ランナ羽根と比較して小さい前記水車軸に対する傾きを有する、請求項1〜7のいずれか一項に記載の水力発電装置。
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