JP2017160866A - Hydraulic power machine and guide vane therefor - Google Patents

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円 成川
Madoka Narukawa
円 成川
秀之 川尻
Hideyuki Kawajiri
秀之 川尻
典男 大竹
Norio Otake
典男 大竹
久保　幸一
Koichi Kubo
幸一 久保
黒川　敏史
Toshifumi Kurokawa
敏史 黒川
伸明 野田
Nobuaki Noda
伸明 野田
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To attain an effective reduction in hydraulic power loss by effectively reducing an amount of leakage of water from one vane surface to the other vane surface of a guide vane.SOLUTION: A vane main body 21 of a guide vane 12 has a front edge 21F and a rear edge 21R arranged at a runner side rather than the front edge 21F when it is arranged outside in a radial direction of the runner. A protrusion part 24 extending from the front edge 21F toward the rear edge 21R is arranged in at least any of one side region and the other side region in an axial direction of a guide vane rotating shaft 22 at the vane surfaces 21N, 21P of the vane main body 21. Outer surfaces at the protrusions 24, 26 are provided with grooves 34A, 36A.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明の実施の形態は、水力機械及びそのガイドベーンに関する。   Embodiments of the present invention relate to a hydraulic machine and its guide vanes.

水力機械として、例えばフランシス形水車およびポンプ水車が知られている。図１３は、一般的なフランシス形ポンプ水車のガイドベーン１２０及びステーベーン１３０で構成される静止翼列流路を平面的に示した図である。ガイドベーン１２０は、図示しないランナの径方向外側においてランナを取り囲むように周方向に間隔をあけて複数配置され、ステーベーン１３０は、ガイドベーン１２０の翼列の径方向外側において周方向に間隔をあけて複数配置されている。またステーベーン１３０の径方向外側には、図示しないケーシングが配置されるようになっている。   As hydraulic machines, for example, Francis type turbines and pump turbines are known. FIG. 13 is a plan view showing a stationary blade cascade formed by guide vanes 120 and stay vanes 130 of a general Francis pump turbine. A plurality of guide vanes 120 are arranged at intervals in the circumferential direction so as to surround the runner on the radially outer side of the runner (not shown), and the stay vanes 130 are spaced on the outer side in the radial direction of the blade rows of the guide vane 120 in the circumferential direction. Are arranged. In addition, a casing (not shown) is arranged outside the stay vane 130 in the radial direction.

図１３中の白抜きの矢印は、水車運転時の水流の向きを示し、黒塗りの矢印は、ポンプ運転時の水流の向きを示している。このフランシス形ポンプ水車では、水車運転時に、白抜きの矢印に示すように、ケーシングからの水がステーベーン１３０及びガイドベーン１２０を流れ、ランナへと流入する。ランナは、水のエネルギーを回転力に変換し、これにより図示しない主軸を介して発電電動機が駆動される。ランナを流出した水は、図示しない吸出し管を介して放水路へ導かれる。一方、ポンプ運転時には、黒塗りの矢印に示すように、水車運転時とは逆の流れとなり、吸出し管から流入した水がランナを通り、ガイドベーン１２０及びステーベーン１３０を流れ、ケーシングから上池へと流出する。   The white arrows in FIG. 13 indicate the direction of the water flow during the water turbine operation, and the black arrows indicate the direction of the water flow during the pump operation. In this Francis-type pump turbine, during the operation of the turbine, water from the casing flows through the stay vane 130 and the guide vane 120 and flows into the runner as indicated by the white arrow. The runner converts water energy into rotational force, and thereby the generator motor is driven via a main shaft (not shown). The water that has flowed out of the runner is guided to the water discharge channel through a suction pipe (not shown). On the other hand, during the pump operation, as shown by the black arrow, the flow is the reverse of that during the water turbine operation, and the water flowing in from the suction pipe passes through the runner, flows through the guide vane 120 and the stay vane 130, and moves from the casing to the upper pond. And leaked.

図１４は、ガイドベーン１２０を周方向に沿って見た図であり、図１５は、図１４のＡ−Ａ線に沿うガイドベーン１２０の断面図である。このようなフランシス形ポンプ水車におけるガイドベーン１２０は、そのガイドベーン回転軸１２１を中心に回転可能であり、回転によりその角度を変えることで、隣り合うガイドベーン１２０の間に形成される流路の流路面積を変化させることができる。これにより、ランナへの水量を変えることで発電出力を調整することが可能となっている。   14 is a view of the guide vane 120 viewed along the circumferential direction, and FIG. 15 is a cross-sectional view of the guide vane 120 taken along the line AA in FIG. The guide vane 120 in such a Francis-type pump turbine is rotatable around the guide vane rotation shaft 121, and the angle of the flow path formed between adjacent guide vanes 120 is changed by rotation. The channel area can be changed. Thereby, it is possible to adjust the power generation output by changing the amount of water to the runner.

この種のフランシス形ポンプ水車では、図１４に示すように、ガイドベーン１２０が、ケーシングからランナまでの流路の一部を形成し且つ発電電動機側に位置する上カバ１１１と、上カバ１１１から離間し且つ吸出し管側に位置する下カバ１１２との間に配置される。ここで、ガイドベーン１２０は、上述のように水量調整のために回転可能であることから、上カバ１１１及び下カバ１１２の各々との間に、接触が発生しない程度の隙間ｇを設ける必要がある。   In this type of Francis-type pump turbine, as shown in FIG. 14, the guide vane 120 forms a part of the flow path from the casing to the runner and is located on the generator motor side, and the upper cover 111 It is arranged between the lower cover 112 which is spaced apart and located on the suction pipe side. Here, since the guide vane 120 is rotatable to adjust the water amount as described above, it is necessary to provide a gap g between the upper cover 111 and the lower cover 112 so that no contact occurs. is there.

しかしながら、このような隙間ｇは水力損失を増大させるという問題を有する。隙間ｇにおける水の流れの様子を、図１４及び図１５を用いて説明する。図１５では、解析結果に基づく水の流れａ〜ｃが矢印により模式的に示されている。   However, such a gap g has a problem of increasing hydraulic loss. A state of water flow in the gap g will be described with reference to FIGS. 14 and 15. In FIG. 15, water flows a to c based on the analysis result are schematically shown by arrows.

すなわち、図１４及び図１５に示すように、隙間ｇが設けられることにより、ガイドベーン１２０の翼面に沿って流れる主流ａとは別に、隙間ｇを通り抜ける隙間流れｂが発生する。この隙間流れｂが、隣り合うガイドベーン１２０の間を流れる主流ａと混合し、乱れた流れｃ（図１５参照）が、ガイドベーン１２０の上下後端付近に発生する場合がある。これにより、ガイドベーン１２０に沿わない剥離流れが発生し、その結果、水力損失が増大するという問題が生じ得る。またガイドベーン１２０後端付近の乱れた流れｃは、主流ａとは異なる方向の流れとなってランナへ流入するため、ランナ入口の流れに乱れを生じさせて、ランナ損失を増大させる場合もある。   That is, as shown in FIGS. 14 and 15, by providing the gap g, a gap flow b passing through the gap g is generated separately from the main flow a flowing along the blade surface of the guide vane 120. The gap flow b is mixed with the main flow a flowing between the adjacent guide vanes 120, and a turbulent flow c (see FIG. 15) may occur near the upper and lower rear ends of the guide vanes 120. As a result, a separation flow that does not follow the guide vane 120 is generated, and as a result, there may be a problem that hydraulic loss increases. In addition, the turbulent flow c near the rear end of the guide vane 120 flows into the runner in a direction different from the main flow a, so that the runner inlet flow may be disturbed to increase runner loss. .

上述のような隙間流れｂを低減するためには、隙間gを小さくすることが考えられる。しかしながら、ガイドベーン１２０と上カバ１１１及び下カバ１１２との間の距離は、小さくなるほど、ガイドベーン１２０が回転時に上カバ１１１及び下カバ１１２と干渉するリスクが高まる。また石等の異物が混入した際にこれが隙間ｇに挟まれるリスクも高くなる。したがって、隙間ｇの縮小化には、限界がある。   In order to reduce the gap flow b as described above, it is conceivable to reduce the gap g. However, as the distance between the guide vane 120 and the upper cover 111 and the lower cover 112 becomes smaller, the risk that the guide vane 120 interferes with the upper cover 111 and the lower cover 112 during rotation increases. Moreover, when foreign substances, such as a stone, mix, this also becomes a high risk that it will be pinched | interposed into the clearance gap g. Therefore, there is a limit in reducing the gap g.

水力機械において隙間流れを低減するための技術としては、例えば、ガイドベーンの端面に溝を設ける技術が知られている。これによれば、溝によって隙間の面積を急拡大することにより、溝の内部の圧力が局部的に変化する。これにより、溝に流れた流れの流速が低下することで、漏れ防止効果が得られる。また、ガイドベーンの端面に対向するカバ壁面に凹溝を設ける技術も知られている。   As a technique for reducing a gap flow in a hydraulic machine, for example, a technique of providing a groove on an end face of a guide vane is known. According to this, the pressure inside the groove changes locally by rapidly expanding the area of the gap by the groove. Thereby, the leak prevention effect is acquired because the flow velocity of the flow which flowed into the groove | channel falls. A technique is also known in which a groove is provided in the wall surface of the cover that faces the end face of the guide vane.

実開平５−７７５４７８号公報Japanese Utility Model Publication No. 5-775478 特開平７−２７９８０９号公報JP 7-279809 A 特開平９−１９５９１６号公報JP-A-9-195916

本発明は、上述の点を考慮してなされたものであり、ガイドベーンの一方の翼面から他方の翼面への水の漏れ量を効果的に低減して、水力損失を効果的に低減できる水力機械及びそのガイドベーンを提供することを目的とする。   The present invention has been made in consideration of the above points, and effectively reduces the amount of water leakage from one blade surface of the guide vane to the other blade surface, effectively reducing hydraulic loss. It is an object of the present invention to provide a hydraulic machine that can be used and a guide vane thereof.

本発明の実施の形態に係る水力機械は、回転軸線を中心に回転するランナと、羽根本体と、前記羽根本体に連結され且つその回転により前記羽根本体の全体を回転させるガイドベーン回転軸と、を有し、前記ランナの径方向外側において、前記ガイドベーン回転軸が前記ランナの回転軸線と平行となる状態で前記ガイドベーン回転軸を中心に回転可能に配置されるガイドベーンと、前記ガイドベーンを前記ガイドベーン回転軸の軸方向の一方側から覆う第１カバと、前記ガイドベーンを前記ガイドベーン回転軸の軸方向の他方側から覆う第２カバと、を備える。前記羽根本体は、前縁と、前記ランナの径方向外側に配置された際に前記前縁よりも前記ランナ側に配置される後縁と、を有する。前記羽根本体の翼面における前記ガイドベーン回転軸の軸方向における一方側の領域及び他方側の領域のうちの少なくとも一方に、前記前縁から前記後縁の方向に延びる突起部が設けられる。前記突起部における前記ガイドベーン回転軸の軸方向で外側を向く外面、及び、前記外面と対向する前記第１カバ又は前記第２カバの壁面、のうちの少なくとも一方に、溝又は凹凸形状が設けられている。   A hydraulic machine according to an embodiment of the present invention includes a runner that rotates about a rotation axis, a blade body, a guide vane rotation shaft that is connected to the blade body and rotates the entire blade body by rotation thereof, A guide vane that is rotatably arranged around the guide vane rotation axis in a state where the guide vane rotation axis is parallel to the rotation axis of the runner on the radially outer side of the runner, And a second cover that covers the guide vane from the other side in the axial direction of the guide vane rotation shaft. The blade body includes a front edge and a rear edge that is disposed on the runner side with respect to the front edge when the blade body is disposed on a radially outer side of the runner. At least one of a region on one side and a region on the other side in the axial direction of the guide vane rotation axis on the blade surface of the blade body is provided with a protrusion extending from the front edge toward the rear edge. A groove or a concavo-convex shape is provided on at least one of the outer surface facing the outside in the axial direction of the guide vane rotation axis in the projection and the wall surface of the first cover or the second cover facing the outer surface. It has been.

本発明の実施の形態に係る水力機械のガイドベーンは、羽根本体と、前記羽根本体に連結され且つその回転により前記羽根本体の全体を回転させるガイドベーン回転軸と、を備え、水力機械のランナの径方向外側において、前記ガイドベーン回転軸が前記ランナの回転軸線と平行となる状態で前記ガイドベーン回転軸を中心に回転可能に配置される水力機械のガイドベーンである。前記羽根本体は、前縁と、前記ランナの径方向外側に配置された際に前記前縁よりも前記ランナ側に配置される後縁と、を有する。前記羽根本体の翼面における前記ガイドベーン回転軸の軸方向における一方側の領域及び他方側の領域のうちの少なくとも一方に、前記前縁から前記後縁の方向に延びる突起部が設けられる。前記突起部における前記ガイドベーン回転軸の軸方向で外側を向く外面に、溝又は凹凸形状が設けられている。   A guide vane for a hydraulic machine according to an embodiment of the present invention includes a blade main body, and a guide vane rotation shaft that is connected to the blade main body and rotates the entire blade main body by the rotation thereof. The guide vane of the hydraulic machine is arranged so as to be rotatable about the guide vane rotation axis in a state where the guide vane rotation axis is parallel to the rotation axis of the runner. The blade body includes a front edge and a rear edge that is disposed on the runner side with respect to the front edge when the blade body is disposed on a radially outer side of the runner. At least one of a region on one side and a region on the other side in the axial direction of the guide vane rotation axis on the blade surface of the blade body is provided with a protrusion extending from the front edge toward the rear edge. A groove or a concavo-convex shape is provided on the outer surface of the protrusion that faces outward in the axial direction of the guide vane rotation axis.

本発明によれば、ガイドベーンの一方の翼面から他方の翼面への水の漏れ量を効果的に低減でき、水力損失を効果的に低減できる。   According to the present invention, the amount of water leakage from one blade surface of the guide vane to the other blade surface can be effectively reduced, and hydraulic loss can be effectively reduced.

第１の実施の形態に係るフランシス形ポンプ水車の子午断面図である。It is a meridional sectional view of the Francis type pump turbine according to the first embodiment. 図１に示すフランシス形ポンプ水車のガイドベーンをガイドベーン回転軸の軸方向の一方側から見た図である。It is the figure which looked at the guide vane of the Francis type pump-turbine shown in FIG. 1 from the one side of the axial direction of a guide vane rotating shaft. 図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿う断面図である。It is sectional drawing which follows the III-III line of FIG. 図１に示すフランシス形ポンプ水車のガイドベーンが構成する翼列を示した図である。It is the figure which showed the blade cascade which the guide vane of the Francis type pump-turbine shown in FIG. 1 comprises. 図１に示すフランシス形ポンプ水車のガイドベーンの寸法を説明する図である。It is a figure explaining the dimension of the guide vane of the Francis type pump-turbine shown in FIG. 図１に示すフランシス形ポンプ水車のガイドベーンの寸法と水力損失との関係を表すグラフを示した図である。It is the figure which showed the graph showing the relationship between the dimension of the guide vane of the Francis type pump turbine shown in FIG. 1, and hydraulic loss. 第２の実施の形態に係るガイドベーン及び上下カバのガイドベーン回転軸の軸方向に沿った断面図である。It is sectional drawing along the axial direction of the guide vane rotating shaft of the guide vane which concerns on 2nd Embodiment, and an upper and lower cover. 第３の実施の形態に係るフランシス形ポンプ水車のガイドベーンをガイドベーン回転軸の軸方向の一方側から見た図である。It is the figure which looked at the guide vane of the Francis type pump-turbine which concerns on 3rd Embodiment from the one side of the axial direction of a guide vane rotating shaft. 第４の実施の形態に係るフランシス形ポンプ水車のガイドベーン及び上下カバのガイドベーン回転軸の軸方向に沿った断面図である。It is sectional drawing along the axial direction of the guide vane of the Francis type pump-turbine which concerns on 4th Embodiment, and the guide vane rotating shaft of an upper and lower cover. 図９に示すガイドベーンと上下カバに形成される溝との位置関係を説明する図である。It is a figure explaining the positional relationship of the guide vane shown in FIG. 9, and the groove | channel formed in an upper and lower cover. 第５の実施の形態に係るフランシス形ポンプ水車のガイドベーン及び上下カバのガイドベーン回転軸の軸方向に沿った断面図である。It is sectional drawing along the axial direction of the guide vane of the Francis type pump-turbine which concerns on 5th Embodiment, and the guide vane rotating shaft of an upper and lower cover. 第６の実施の形態に係るフランシス形ポンプ水車のガイドベーン及び上下カバのガイドベーン回転軸の軸方向に沿った断面図である。It is sectional drawing along the axial direction of the guide vane of the Francis type pump-turbine which concerns on 6th Embodiment, and the guide vane rotating shaft of an upper and lower cover. 一般的なフランシス形ポンプ水車のガイドベーン及びステーベーンで構成される静止翼列流路を平面的に示した図である。It is the figure which showed planarly the stationary blade cascade flow path comprised with the guide vane and stay vane of a common Francis type pump turbine. 図１３に示すガイドベーンを周方向に沿って見た図である。It is the figure which looked at the guide vane shown in FIG. 13 along the circumferential direction. 図１４のＡ−Ａ線に沿う断面図である。It is sectional drawing which follows the AA line of FIG.

以下に、添付の図面を参照して、本発明の各実施の形態を詳細に説明する。各実施の形態の説明においては、図１３乃至図１５を用いて説明した構成等を説明する際に、図１３乃至図１５で用いた符号と同一の符号を用いる場合がある。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the description of each embodiment, the same reference numerals as those used in FIGS. 13 to 15 may be used when the configuration described with reference to FIGS. 13 to 15 is described.

（第１の実施の形態）
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る水力機械の一例としてのフランシス形ポンプ水車１を示している。以下の説明においては、フランシス形ポンプ水車１のことを単に水車１と称する。この水車１は、図示しない上池から鉄管１１を通って水が流入するケーシング１０と、複数のガイドベーン１２及びステーベーン１３と、ランナ１４と、を備えている。 (First embodiment)
FIG. 1 shows a Francis pump turbine 1 as an example of a hydraulic machine according to a first embodiment of the present invention. In the following description, the Francis type pump turbine 1 is simply referred to as a turbine 1. The water turbine 1 includes a casing 10 into which water flows from an upper pond (not shown) through an iron pipe 11, a plurality of guide vanes 12 and stay vanes 13, and a runner 14.

水車１においては、水車運転時に、ケーシング１０からの水が、ガイドベーン１２及びステーベーン１３によって構成される静止翼列流路を通ってランナ１４に流入する。これにより、ランナ１４が、回転軸線Ｃ１を中心に回転する。以下の説明において、周方向という用語は、ランナ１４が回転軸線Ｃ１を中心に回転する方向に沿う方向を意味するものとし、径方向という用語は、回転軸線Ｃ１に直交する方向を意味するものとする。   In the water turbine 1, the water from the casing 10 flows into the runner 14 through the stationary blade row flow path constituted by the guide vanes 12 and the stay vanes 13 during the water turbine operation. As a result, the runner 14 rotates about the rotation axis C1. In the following description, the term “circumferential direction” means a direction along the direction in which the runner 14 rotates around the rotation axis C1, and the term “radial direction” means a direction orthogonal to the rotation axis C1. To do.

ケーシング１０は、渦巻き状に形成され、水車運転時に、上池から流入した水を通過させてステーベーン１３及びガイドベーン１２を介してランナ１４に供給する。複数のステーベーン１３は、ケーシング１０から供給された水をガイドベーン１２に流入させる部材であり、ケーシング１０の径方向内側において周方向に所定の間隔をあけて配置されている。複数のガイドベーン１２は、ステーベーン１３から流入した水をランナ１４に流出させる部材であり、ステーベーン１３の径方向内側において周方向に所定の間隔をあけて配置され、且つランナ１４の径方向外側に配置されている。   The casing 10 is formed in a spiral shape, and passes water that has flowed in from the upper pond during the operation of the water turbine to be supplied to the runner 14 via the stay vane 13 and the guide vane 12. The plurality of stay vanes 13 are members that allow the water supplied from the casing 10 to flow into the guide vanes 12, and are arranged at predetermined intervals in the circumferential direction on the radially inner side of the casing 10. The plurality of guide vanes 12 are members that cause the water flowing in from the stay vanes 13 to flow out to the runner 14, and are arranged at predetermined intervals in the circumferential direction on the radially inner side of the stay vanes 13, and on the radially outer side of the runner 14. Has been placed.

ランナ１４は、ケーシング１０に対して回転軸線Ｃ１を中心に回転するように構成され、回転軸線Ｃ１がその中心を通る主軸１５を介して図示しない発電電動機に連結されている。発電電動機は、ランナ１４によって回転されることで発電を行う。一方で、発電電動機がランナ１４を回転させることにより、ポンプ運転が行われる。吸出し管１６は、水車運転時に、ランナ１４から流出した水を図示しない下池に放出し、ポンプ運転時には、下池からの水を通過させてランナ１４へ向けて流す。   The runner 14 is configured to rotate about the rotation axis C1 with respect to the casing 10, and the rotation axis C1 is connected to a generator motor (not shown) via a main shaft 15 passing through the center. The generator motor generates power by being rotated by the runner 14. On the other hand, when the generator motor rotates the runner 14, the pump operation is performed. The suction pipe 16 discharges water that has flowed out of the runner 14 to a lower pond (not shown) during water turbine operation, and allows water from the lower pond to flow toward the runner 14 during pump operation.

図２は、ガイドベーン１２を後述するガイドベーン回転軸２２の軸方向の一方側（上方側）から見た図であり、図３は、図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿う断面図である。図４は、ガイドベーン１２が構成する翼列を平面的に示した図である。図１に示すように、本実施の形態では、ガイドベーン１２及びランナ１４が、上方から上カバ１８Ｕによって覆われ、下方から下カバ１８Ｄによって覆われている。ここで、図１乃至図３を参照し、ガイドベーン１２は、上カバ１８Ｕと下カバ１８Ｄとの間の空間に配置される羽根本体２１と、羽根本体２１に連結されて上下カバ１８Ｕ，１８Ｄを貫通するように延び且つその回転により羽根本体２１の全体を回転させるガイドベーン回転軸２２と、を有している。   2 is a view of the guide vane 12 as viewed from one side (upper side) in the axial direction of a guide vane rotating shaft 22 to be described later, and FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line III-III in FIG. FIG. 4 is a plan view showing the blade rows formed by the guide vanes 12. As shown in FIG. 1, in the present embodiment, the guide vane 12 and the runner 14 are covered with an upper cover 18U from above and covered with a lower cover 18D from below. Here, referring to FIGS. 1 to 3, the guide vane 12 includes a blade body 21 disposed in a space between the upper cover 18U and the lower cover 18D, and upper and lower covers 18U, 18D connected to the blade body 21. And a guide vane rotating shaft 22 that extends so as to pass through and rotates the entire blade body 21 by rotation thereof.

なお、図３においては、説明の便宜上、ガイドベーン回転軸２２を断面で示していない。また図１乃至図４において、Ｌ１は、ガイドベーン回転軸２２の中心を通る回転軸線を示している。Ｌ１に示されるように、ガイドベーン１２は、そのガイドベーン回転軸２２がランナ１４の回転軸線Ｃ１と平行となる状態で配置されている。また本実施の形態における上カバ１８Ｕは、ガイドベーン１２をガイドベーン回転軸２２の軸方向の一方側（上方側）から覆い、下カバ１８Ｄは、ガイドベーン１４をガイドベーン回転軸２２の軸方向の他方側（下方側）から覆っている。ここで、図３に示すように、ガイドベーン１２と上カバ１８Ｕ及び下カバ１８Ｄとの各々の間には、隙間ｇが設けられる。隙間ｇは、ガイドベーン１２と上カバ１８Ｕ及び下カバ１８Ｄとの間での接触が発生しない程度の大きさに設定されている。   In FIG. 3, for convenience of explanation, the guide vane rotating shaft 22 is not shown in cross section. 1 to 4, L <b> 1 indicates a rotation axis passing through the center of the guide vane rotation shaft 22. As indicated by L <b> 1, the guide vane 12 is disposed in a state where the guide vane rotation shaft 22 is parallel to the rotation axis C <b> 1 of the runner 14. Further, the upper cover 18U in the present embodiment covers the guide vane 12 from one side (upper side) in the axial direction of the guide vane rotating shaft 22, and the lower cover 18D covers the guide vane 14 in the axial direction of the guide vane rotating shaft 22. It covers from the other side (lower side). Here, as shown in FIG. 3, a gap g is provided between each of the guide vane 12 and the upper cover 18U and the lower cover 18D. The gap g is set to a size that does not cause contact between the guide vane 12 and the upper cover 18U and the lower cover 18D.

ガイドベーン回転軸２２は、上カバ１８Ｕの上方で図示しないリンク機構を有する駆動装置に接続され、駆動装置は、リンク機構を介して各ガイドベーン回転軸２２を回転させることが可能となっている。これにより、各羽根本体２１の全体の角度を同時且つ一律に調整することができ、隣り合うガイドベーン１２の間に形成される流路の流路面積を変化させることができる。このようなガイドベーン１２を操作することにより、水車１では、所望の流量の水をガイドベーン１２からランナ１４へ供給することにより発電出力を調節することが可能となっている。   The guide vane rotating shaft 22 is connected to a driving device having a link mechanism (not shown) above the upper cover 18U, and the driving device can rotate each guide vane rotating shaft 22 via the link mechanism. . Thereby, the whole angle of each blade | wing main body 21 can be adjusted simultaneously and uniformly, and the flow-path area of the flow path formed between the adjacent guide vanes 12 can be changed. By operating such a guide vane 12, in the water turbine 1, it is possible to adjust the power generation output by supplying water of a desired flow rate from the guide vane 12 to the runner 14.

図２に示すように、ガイドベーン１２の羽根本体２１は、前縁２１Ｆと、ランナ１４の径方向外側に配置された際に前縁２１Ｆよりもランナ１４側に配置される後縁２１Ｒと、を有している。図２におけるＣＬは、羽根本体２１のキャンバーラインを示しており、本実施の形態において、前縁２１Ｆは、キャンバーラインＣＬの一方の端点がガイドベーン回転軸２２の軸方向に連なる部分を意味し、後縁２１Ｒは、キャンバーラインＣＬの他方の端点がガイドベーン回転軸２２の軸方向に連なる部分を意味している。   As shown in FIG. 2, the blade body 21 of the guide vane 12 includes a front edge 21 </ b> F, a rear edge 21 </ b> R disposed closer to the runner 14 than the front edge 21 </ b> F when disposed on the radially outer side of the runner 14, have. 2 indicates the camber line of the blade body 21. In the present embodiment, the front edge 21F means a portion where one end point of the camber line CL is continuous in the axial direction of the guide vane rotating shaft 22. The trailing edge 21 </ b> R means a portion where the other end point of the camber line CL is continuous in the axial direction of the guide vane rotation shaft 22.

ここで、本実施の形態では、図２及び図３に示すように、羽根本体２１においてランナ１４側に配置される内径側翼面２１Ｎのガイドベーン回転軸２２の軸方向における一方側（上方側）の領域及び他方側（下方側）の領域の両方に、フィレット状の内径側突起部２４が設けられている。これら内径側突起部２４の各々は、周囲の翼面から張り出すように突出し且つ後縁２１Ｒから前縁２１Ｆの方向に延びている。また内径側突起部２４の各々は、前縁２１Ｆ側に位置する突起部前端２４Ｆと、後縁２１Ｒ側に位置する突起部後端２４Ｒと、を有している。   Here, in the present embodiment, as shown in FIGS. 2 and 3, one side (upper side) in the axial direction of the guide vane rotation shaft 22 of the inner diameter blade surface 21N disposed on the runner 14 side in the blade body 21. A fillet-shaped inner diameter side protrusion 24 is provided in both the region and the other side (lower side) region. Each of the inner diameter side protrusions 24 protrudes from the surrounding blade surface and extends from the rear edge 21R to the front edge 21F. Each of the inner diameter side protrusions 24 has a protrusion front end 24F located on the front edge 21F side and a protrusion rear end 24R located on the rear edge 21R side.

図３に示すように、内径側突起部２４におけるガイドベーン回転軸２２の軸方向で外側を向く外面は、対向するカバ１８Ｕ又は１８Ｄに沿って延び、且つ当該内径側突起部２４が設けられた側の羽根本体２１の端面と後述の溝３４Ａの部分を除いて同一面上で連なっている。すなわち、上方側に設けられた内径側突起部２４における上カバ１８Ｕに対向する外面は、後述の溝３４Ａの部分を除いて羽根本体２１の上端面２１Ｕと同一面上で連なっており、下方側に設けられた内径側突起部２４における下カバ１８Ｄに対向する外面は、後述の溝３４Ａの部分を除いて羽根本体２１の下端面２１Ｄと同一面上で連なっている。   As shown in FIG. 3, the outer surface of the inner diameter side protrusion 24 facing outward in the axial direction of the guide vane rotation shaft 22 extends along the opposite cover 18U or 18D, and the inner diameter side protrusion 24 is provided. The end surface of the blade body 21 on the side and the groove 34A described later are connected on the same surface. That is, the outer surface facing the upper cover 18U in the inner diameter side protruding portion 24 provided on the upper side is continuous on the same surface as the upper end surface 21U of the blade body 21 except for a groove 34A described later, The outer surface facing the lower cover 18D of the inner diameter side protrusion 24 provided on the outer surface is continuous with the lower end surface 21D of the blade body 21 except for a groove 34A described later.

一方で、図示の例において、内径側突起部２４におけるガイドベーン回転軸２２の軸方向で内側（中央側）を向く内面は、根元側の部分で、その突出側に延びるに従って外面に近づくように円弧状に延び、その後、その外面に平行に延びるように、形成されている。そのため、内径側突起部２４の厚さ寸法は、根元側の部分で大きく、その他の部分でほぼ均一となっている。これにより、内径側突起部２４の羽根本体２１に対する接合強度を向上させることができる。   On the other hand, in the illustrated example, the inner surface of the inner diameter side protrusion 24 facing the inner side (center side) in the axial direction of the guide vane rotation shaft 22 is a portion on the root side so as to approach the outer surface as it extends to the protruding side. It is formed so as to extend in an arc shape and then extend parallel to the outer surface. Therefore, the thickness dimension of the inner diameter side protruding portion 24 is large at the base side portion and is substantially uniform at the other portions. Thereby, the joint strength with respect to the blade | wing main body 21 of the internal diameter side protrusion part 24 can be improved.

また図２及び図３に示すように、本実施の形態では、羽根本体２１においてランナ１４側とは反対側に配置される外径側翼面２１Ｐのガイドベーン回転軸２２の軸方向における一方側（上方側）の領域及び他方側（下方側）の領域の両方にも、フィレット状の外径側突起部２６が設けられている。これら外径側突起部２６の各々は、図２に示すように、周囲の翼面から張り出すように突出し且つ前縁２１Ｆから後縁２１Ｒの方向に向けて延びている。   As shown in FIGS. 2 and 3, in the present embodiment, one side in the axial direction of the guide vane rotating shaft 22 of the outer diameter side blade surface 21 </ b> P disposed on the blade body 21 on the side opposite to the runner 14 side ( Fillet-like outer-diameter-side protrusions 26 are provided in both the upper side region and the other side (lower side) region. As shown in FIG. 2, each of the outer diameter side protrusions 26 protrudes from the surrounding blade surface and extends from the front edge 21F toward the rear edge 21R.

図２に示すように、外径側突起部２６の各々も、前縁２１Ｆ側に位置する突起部前端２６Ｆと、後縁２１Ｒ側に位置する突起部後端２６Ｒと、を有している。また図３に示すように、外径側突起部２６におけるガイドベーン回転軸２２の軸方向で外側を向く外面も、対向するカバ１８Ｕ又は１８Ｄに沿って延び、それぞれが、後述の溝３６Ａの部分を除いて羽根本体２１の端面と同一面上で連なっている。また外径側突起部２６におけるガイドベーン回転軸２２の軸方向で内側（中央側）を向く内面も、内径側突起部２４の内面と同様の形状となっており、その厚さ寸法は、根元側の部分で大きく、その他の部分でほぼ均一となっている。   As shown in FIG. 2, each of the outer diameter side protrusions 26 also has a protrusion front end 26F located on the front edge 21F side and a protrusion rear end 26R located on the rear edge 21R side. Further, as shown in FIG. 3, the outer surface of the outer diameter side projection 26 facing outward in the axial direction of the guide vane rotating shaft 22 also extends along the opposite cover 18U or 18D, each of which is a portion of a groove 36A described later. Except for the end face of the blade main body 21 is connected on the same plane. In addition, the inner surface of the outer diameter side protruding portion 26 facing the inner side (center side) in the axial direction of the guide vane rotation shaft 22 has the same shape as the inner surface of the inner diameter side protruding portion 24, and the thickness dimension thereof is the root. Large at the side and almost uniform at the other parts.

ここで、本実施の形態では、図２及び図３に示すように、内径側突起部２４におけるガイドベーン回転軸２２の軸方向で外側を向く外面に、羽根本体２１に沿って延びる溝３４Ａが形成され、外径側突起部２６におけるガイドベーン回転軸２２の軸方向で外側を向く外面に、羽根本体２１に沿って延びる溝３６Ａが形成されている。詳しくは、上下の内径側突起部２４の各々に、溝３４Ａが形成され、上下の外径側突起部２６の各々に、溝３６Ａが形成されている。本実施の形態においては、図２に示すように、内径側突起部２４に設けられた溝３４Ａは、羽根本体２１の内径側翼面２１Ｎに沿って延びており、外径側突起部２６に設けられた溝３６Ａは、羽根本体２１の外径側翼面２１Ｐに沿って延びている。また溝３４Ａ，３６Ａの断面形状は、図示の例において、矩形状であるが、円弧状や三角形状などでもよい。   Here, in the present embodiment, as shown in FIGS. 2 and 3, a groove 34 </ b> A extending along the blade main body 21 is formed on the outer surface of the inner diameter side protruding portion 24 facing outward in the axial direction of the guide vane rotation shaft 22. A groove 36 </ b> A that extends along the blade body 21 is formed on an outer surface that is formed and faces the outer side in the axial direction of the guide vane rotation shaft 22 in the outer diameter side protrusion 26. Specifically, a groove 34A is formed in each of the upper and lower inner diameter side protrusions 24, and a groove 36A is formed in each of the upper and lower outer diameter side protrusions 26. In the present embodiment, as shown in FIG. 2, the groove 34 </ b> A provided in the inner diameter side protrusion 24 extends along the inner diameter side blade surface 21 </ b> N of the blade body 21 and is provided in the outer diameter side protrusion 26. The groove 36A formed extends along the outer diameter side blade surface 21P of the blade body 21. The cross-sectional shapes of the grooves 34A and 36A are rectangular in the illustrated example, but may be arcs or triangles.

図４は、隣り合うガイドベーン１２の間に形成される流路の全閉状態を示している。水車１の運転を停止する際には、ガイドベーン１２が全閉状態にセットされる。この全閉状態では、隣り合うガイドベーン１２において、一方のガイドベーン１２の外径側翼面２１Ｐと他方のガイドベーン１２の内径側翼面２１Ｎとが密着し且つ両者の間に隙間が形成されない状態となる必要がある。したがって、内径側突起部２４及び外径側突起部２６は、全開から全閉にかけてガイドベーン１２が動作する際に、他の外径側突起部２６及び内径側突起部２４と干渉しない位置に設けられている。   FIG. 4 shows a fully closed state of the flow path formed between the adjacent guide vanes 12. When the operation of the water turbine 1 is stopped, the guide vane 12 is set to a fully closed state. In this fully closed state, in the adjacent guide vanes 12, the outer diameter side blade surface 21P of one guide vane 12 and the inner diameter side blade surface 21N of the other guide vane 12 are in close contact with each other, and no gap is formed between them. Need to be. Therefore, the inner diameter side protrusion 24 and the outer diameter side protrusion 26 are provided at positions that do not interfere with the other outer diameter side protrusion 26 and the inner diameter side protrusion 24 when the guide vane 12 operates from fully open to fully closed. It has been.

なお本実施の形態では、内径側突起部２４が、後縁２１Ｒ側の領域からガイドベーン回転軸２２を前縁２１Ｆ側に越えて延びており、外径側突起部２６は、前縁２１Ｆ側の領域からガイドベーン回転軸２２の近傍まで延びているが、このような各突起部２４，２６の長さは、特に限定されるものではない。   In the present embodiment, the inner diameter side protrusion 24 extends from the region on the rear edge 21R side beyond the guide vane rotating shaft 22 toward the front edge 21F, and the outer diameter side protrusion 26 is on the front edge 21F side. However, the length of each of the protrusions 24 and 26 is not particularly limited.

次に図５を用いてガイドベーン１２の寸法を説明する。図５において、Ｌｓは、羽根本体２１の翼弦長さを示し、Ｌｇは、内径側突起部２４及び外径側突起部２６が羽根本体２１から突出する突出幅を示している。詳しくは、図５においては、上方側の内径側突起部２４及び外径側突起部２６が設けられた側の羽根本体２１の上端面２１Ｕが示されている。したがって、Ｌｇは、羽根本体２１の上端面２１Ｕの翼弦長さであり、上端面２１Ｕにおける前縁２１Ｆと後縁２１Ｒとを直線で結んだ際の距離である。また、羽根本体２１には、キャンバーラインＣＬ上の点を中心として翼面２１Ｎ，２１Ｐに接する複数の内接円を描画することができる。Ｌｇは、羽根本体２１に描画される内接円の中心から接点を通って内径側突起部２４及び外径側突起部２６に交差する直線における、前記接点と前記交差する点との間の距離を意味する。図５においては、一例としてキャンバーラインＣＬの中央付近の点を中心とする内接円ＩＣが示されている。例えば、内接円ＩＣの中心ＣＣから内径側翼面２１Ｎにおける接点を通って内径側突起部２４に交差する直線Ｌｎにおける、前記接点と前記交差する点との間の距離は、内径側突起部２４の突出幅Ｌｇを意味する。   Next, the dimension of the guide vane 12 is demonstrated using FIG. In FIG. 5, Ls indicates the chord length of the blade body 21, and Lg indicates the protrusion width at which the inner diameter side protrusion 24 and the outer diameter side protrusion 26 protrude from the blade body 21. Specifically, FIG. 5 shows the upper end surface 21U of the blade body 21 on the side where the upper inner diameter side protrusion 24 and the outer diameter side protrusion 26 are provided. Therefore, Lg is the chord length of the upper end surface 21U of the blade body 21, and is the distance when the front edge 21F and the rear edge 21R on the upper end surface 21U are connected by a straight line. In addition, a plurality of inscribed circles that contact the blade surfaces 21N and 21P around the point on the camber line CL can be drawn on the blade body 21. Lg is a distance between the contact point and the intersecting point on a straight line passing through the contact point from the center of the inscribed circle drawn on the blade body 21 and intersecting the inner diameter side protrusion part 24 and the outer diameter side protrusion part 26. Means. In FIG. 5, an inscribed circle IC centered on a point near the center of the camber line CL is shown as an example. For example, the distance between the contact point and the intersecting point on the straight line Ln passing through the contact point on the inner diameter side blade surface 21N from the center CC of the inscribed circle IC and intersecting the inner diameter side protrusion part 24 is as follows. Means a protruding width Lg.

ここで、本実施の形態では、２≦Ｌｇ／Ｌｓ×１００≦１０（式（１））が成り立っている。詳しくは、上方側の内径側突起部２４及び外径側突起部２６と、これらに対応する羽根本体２１の上端面２１Ｕとの間に、式（１）の関係が成り立つ。また、下方側の内径側突起部２４及び外径側突起部２６と羽根本体２１との間にも、同様の関係が成り立っている。   Here, in this embodiment, 2 ≦ Lg / Ls × 100 ≦ 10 (formula (1)) is established. Specifically, the relationship of the formula (1) is established between the upper inner diameter side protruding portion 24 and the outer diameter side protruding portion 26 and the corresponding upper end surface 21U of the blade body 21. In addition, the same relationship is established between the inner diameter side protruding portion 24 and the outer diameter side protruding portion 26 on the lower side and the blade body 21.

図６は、Ｌｇ／Ｌｓ（突出幅／翼弦長さ）と水力損失（相対損失）との関係を表すグラフを示している。図６から明らかなように、Ｌｇ／Ｌｓが２以上１０以下である場合、相対損失が充分に抑制されている。このような知見に基づき、本実施の形態では、式（１）の関係が規定されている。なお、図６に示されるような傾向は、内径側突起部２４及び外径側突起部２６の長さが変更されたとしても、同様の傾向となる。   FIG. 6 shows a graph showing the relationship between Lg / Ls (protrusion width / chord length) and hydraulic loss (relative loss). As is clear from FIG. 6, when Lg / Ls is 2 or more and 10 or less, the relative loss is sufficiently suppressed. Based on such knowledge, the relationship of the formula (1) is defined in the present embodiment. The tendency as shown in FIG. 6 becomes the same tendency even when the lengths of the inner diameter side protrusion 24 and the outer diameter side protrusion 26 are changed.

次に本実施の形態の作用について説明する。   Next, the operation of this embodiment will be described.

水車運転においては、上池から導かれた水が鉄管１１を通ってケーシング１０に導かれ、その後、水は、ケーシング１０からステーベーン１３及びガイドベーン１２を通ってランナ１４へ流入する。ランナ１４は、通過する水の圧力エネルギーにより回転し、主軸１５を介して連結する発電電動機を駆動する。これにより、発電電動機において発電が行われる。ランナ１４から流出する水は、吸出し管１６を通って下池に放出される。   In the water turbine operation, water led from the upper pond is led to the casing 10 through the iron pipe 11, and then the water flows from the casing 10 through the stay vane 13 and the guide vane 12 to the runner 14. The runner 14 is rotated by the pressure energy of the passing water, and drives a generator motor connected via the main shaft 15. Thereby, electric power generation is performed in the generator motor. Water flowing out of the runner 14 is discharged to the lower pond through the suction pipe 16.

図２及び図３に示すように、このような水車運転時において、ステーベーン１３からガイドベーン１２へ向かう水の一部は、ガイドベーン１２の翼面２１Ｐ，２１Ｎに沿って流れる主流ａ（図２参照）とは別に、隙間ｇを通り抜けようとする隙間流れｂとなる。ここで、本実施の形態では、内径側突起部２４及び外径側突起部２６が、羽根本体２１から張り出すことによって、隙間流れｂとの接触面積を増加させる。そのため、隙間流れｂは、内径側突起部２４及び外径側突起部２６から抵抗を受けることで、隙間流れｂの流速が低下する。これにより、外径側翼面２１Ｐから内径側翼面２１Ｎへの水の漏れ量が低減し、隣り合うガイドベーン１２の間を流れる主流ａと隙間流れｂとが混合することで生じ得る乱れた流れの発生が抑制される。ポンプ運転においても、同様に、水の漏れ量が低減し、乱れた流れの発生が抑制される。   As shown in FIGS. 2 and 3, during such a water turbine operation, a part of the water from the stay vane 13 toward the guide vane 12 flows along the blade surfaces 21P and 21N of the guide vane 12 (see FIG. 2). Separately from the reference), the gap flow b tends to pass through the gap g. Here, in the present embodiment, the inner diameter side protruding portion 24 and the outer diameter side protruding portion 26 project from the blade body 21 to increase the contact area with the gap flow b. Therefore, the gap flow b receives resistance from the inner-diameter side protrusion 24 and the outer-diameter side protrusion 26, so that the flow velocity of the gap flow b decreases. As a result, the amount of water leakage from the outer diameter side blade surface 21P to the inner diameter side blade surface 21N is reduced, and the turbulent flow that can occur due to the mixing of the main flow a flowing between the adjacent guide vanes 12 and the gap flow b. Occurrence is suppressed. Similarly, in the pump operation, the amount of water leakage is reduced, and the occurrence of a turbulent flow is suppressed.

しかも本実施の形態では、溝３４Ａ，３６Ａによって、隙間ｇを通り抜けようとする隙間流れｂと、内径側突起部２４及び外径側突起部２６との接触面積が増加し、且つ、隙間ｇの流路面積が局所的に拡大することで溝３４Ａ，３６Ａの内部の圧力が局所的に変化することにより、隙間流れｂの流速を大きく低下させることができる。また、溝３４Ａ，３６Ａは、羽根本体２１に沿って延びていることで簡易な形状で広範囲にわたって隙間流れｂの流速を低下させることができる。   In addition, in the present embodiment, the grooves 34A and 36A increase the contact area between the gap flow b about to pass through the gap g, the inner diameter side protrusion 24 and the outer diameter side protrusion 26, and the gap g. The flow rate of the gap flow b can be greatly reduced by locally changing the pressure inside the grooves 34A and 36A by locally expanding the flow path area. Further, the grooves 34A and 36A extend along the blade body 21 and can reduce the flow velocity of the gap flow b over a wide range with a simple shape.

したがって、本実施の形態によれば、ガイドベーン１２の一方の翼面から他方の翼面への水の漏れ量を効果的に低減でき、水力損失を効果的に低減できる。   Therefore, according to the present embodiment, the amount of water leakage from one blade surface of the guide vane 12 to the other blade surface can be effectively reduced, and hydraulic loss can be effectively reduced.

また内径側翼面２１Ｎ及び外径側翼面２１Ｐの各々に、それぞれ内径側突起部２４及び外径側突起部２６が設けられていることで、水漏れの抑制効果を十分に確保できる。また内径側翼面２１Ｎ及び外径側翼面２１Ｐの上下の領域の各々に、内径側突起部２４及び外径側突起部２６が設けられていることで、水漏れの抑制効果を十分に確保できる。しかも各突起部２４，２６には溝が形成されるため、水漏れの抑制効果を十分に向上させることが可能となる。   In addition, the inner diameter side blade surface 21N and the outer diameter side blade surface 21P are provided with the inner diameter side protrusion 24 and the outer diameter protrusion 26, respectively, so that a sufficient effect of suppressing water leakage can be secured. Further, since the inner diameter side protrusion 24 and the outer diameter protrusion 26 are provided in the upper and lower regions of the inner diameter side blade surface 21N and the outer diameter side blade surface 21P, a sufficient effect of suppressing water leakage can be secured. In addition, since the grooves 24 are formed in the protrusions 24 and 26, the effect of suppressing water leakage can be sufficiently improved.

また、内径側突起部２４及び外径側突起部２６の突出幅Ｌｇと羽根本体２１の翼弦長さＬｓとの間に、２≦Ｌｇ／Ｌｓ×１００≦１０が成り立っていることで、水力損失が充分に抑制される。したがって、水の漏れ量の低減による有効な水力損失の低減効果を得ることができる。なお、突出幅Ｌｇが大きくなるほど、シール効果が高くなるが、摩擦損失が増加する。そのため、突出幅Ｌｇが過剰に大きくなると、シール効果による損失低減効果が損なわれるものと考えられる。したがって、Ｌｇ／Ｌｓ≦１０が、好ましい値として規定されている。   Further, since 2 ≦ Lg / Ls × 100 ≦ 10 is established between the protruding width Lg of the inner diameter side protruding portion 24 and the outer diameter side protruding portion 26 and the chord length Ls of the blade body 21, hydraulic power Loss is sufficiently suppressed. Therefore, it is possible to obtain an effective hydraulic power loss reduction effect by reducing the amount of water leakage. Note that as the protrusion width Lg increases, the sealing effect increases, but the friction loss increases. Therefore, when the protrusion width Lg becomes excessively large, it is considered that the loss reduction effect due to the sealing effect is impaired. Therefore, Lg / Ls ≦ 10 is defined as a preferable value.

（第２の実施の形態）
次に第２の実施の形態について説明する。図７は、第２の実施の形態に係るフランシス形ポンプ水車のガイドベーン及び上下カバのガイドベーン回転軸の軸方向に沿った断面図である。本実施の形態における上述の第１の実施の形態の構成部分と同様の構成部分については、同一の符号を示し、説明を省略する。 (Second Embodiment)
Next, a second embodiment will be described. FIG. 7 is a cross-sectional view along the axial direction of the guide vane of the Francis-type pump turbine according to the second embodiment and the guide vane rotating shaft of the upper and lower covers. The same components as those of the first embodiment described above in the present embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.

本実施の形態では、ガイドベーン１２の内径側突起部２４及び外径側突起部２６の形状が、第１の実施の形態と異なっている。すなわち、本実施の形態では、図７に示すように、各内径側突起部２４におけるガイドベーン回転軸２２の軸方向で内側（中央側）を向く内面は、根元から、その突出側の先端に延びるに従って外面に近づくように、形成されている。そのため、各内径側突起部２４の厚さ寸法は、根元から先端にかけて次第に漸減するようになっている。外径側突起部２６も、内径側突起部２４と同様の形状である。   In the present embodiment, the shapes of the inner diameter side protruding portion 24 and the outer diameter side protruding portion 26 of the guide vane 12 are different from those of the first embodiment. That is, in the present embodiment, as shown in FIG. 7, the inner surface facing the inner side (center side) in the axial direction of the guide vane rotation shaft 22 in each inner diameter side protruding portion 24 extends from the root to the tip of the protruding side. It is formed so as to approach the outer surface as it extends. Therefore, the thickness dimension of each inner diameter side protrusion 24 gradually decreases from the root to the tip. The outer diameter side protruding portion 26 has the same shape as the inner diameter side protruding portion 24.

このような実施の形態によっても、ガイドベーン１２の一方の翼面から他方の翼面への水の漏れ量を効果的に低減でき、水力損失を効果的に低減できる。しかも、ガイドベーン１２の翼面２１Ｐ，２１Ｎに沿って流れる主流に対する内径側突起部２４及び外径側突起部２６からの抵抗が抑制される。これにより、水力損失の低減効果を向上させることができる。   Also according to such an embodiment, the amount of water leakage from one blade surface of the guide vane 12 to the other blade surface can be effectively reduced, and hydraulic loss can be effectively reduced. In addition, resistance from the inner diameter side protrusion 24 and the outer diameter side protrusion 26 to the main flow flowing along the blade surfaces 21P and 21N of the guide vane 12 is suppressed. Thereby, the reduction effect of hydraulic loss can be improved.

（第３の実施の形態）
次に第３の実施の形態について説明する。図８は、第３の実施の形態に係るフランシス形ポンプ水車のガイドベーン及び上下カバのガイドベーン回転軸の軸方向に沿った断面図である。本実施の形態における上述の各実施の形態の構成部分と同様の構成部分については、同一の符号を示し、説明を省略する。 (Third embodiment)
Next, a third embodiment will be described. FIG. 8 is a cross-sectional view along the axial direction of the guide vane and the guide vane rotating shaft of the upper and lower covers of the Francis type pump turbine according to the third embodiment. Constituent parts that are the same as the constituent parts of the respective embodiments described above in the present embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.

本実施の形態では、ガイドベーン１２の外径側突起部２６が設けられてない点が、第１の実施の形態と異なっている。すなわち、本実施の形態では、図８に示すように、ガイドベーン１２の内径側翼面２１Ｎのみに、内径側突起部２４が設けられている。   The present embodiment is different from the first embodiment in that the outer diameter side protrusion 26 of the guide vane 12 is not provided. That is, in the present embodiment, as shown in FIG. 8, the inner diameter side protrusion 24 is provided only on the inner diameter side blade surface 21 </ b> N of the guide vane 12.

このような実施の形態によっても、ガイドベーン１２の一方の翼面から他方の翼面への水の漏れ量を効果的に低減でき、水力損失を効果的に低減できる。とりわけ、本実施の形態では、内径側突起部２４及び外径側突起部２６の両方を、製作上の制約や構造上の制約などにより、設けることが困難な場合において、水力損失の低減効果を有益に得ることができる。また、製造が容易となり、材料も削減できることで、製造コストを抑制しつつ水力損失の低減効果を得ることができる。   Also according to such an embodiment, the amount of water leakage from one blade surface of the guide vane 12 to the other blade surface can be effectively reduced, and hydraulic loss can be effectively reduced. In particular, in the present embodiment, when it is difficult to provide both the inner diameter side protruding portion 24 and the outer diameter side protruding portion 26 due to manufacturing restrictions or structural limitations, the effect of reducing hydraulic loss is achieved. Can be beneficial. In addition, since the manufacturing is facilitated and the material can be reduced, it is possible to obtain the effect of reducing hydraulic power loss while suppressing the manufacturing cost.

なお、本実施の形態では、ガイドベーン１２の内径側翼面２１Ｎのみに内径側突起部２４が設けられるが、ガイドベーン１２の外径側翼面２１Ｐのみに外径側突起部２６が設けられてもよい。   In the present embodiment, the inner diameter side protrusion 24 is provided only on the inner diameter side blade surface 21N of the guide vane 12, but the outer diameter side protrusion 26 may be provided only on the outer diameter side blade surface 21P of the guide vane 12. Good.

（第４の実施の形態）
次に第４の実施の形態について説明する。図９は、第４の実施の形態に係るフランシス形ポンプ水車のガイドベーン及び上下カバのガイドベーン回転軸の軸方向に沿った断面図である。図１０は、図９に示すガイドベーンと上下カバに形成される溝との位置関係を説明する図である。本実施の形態における上述の各実施の形態の構成部分と同様の構成部分については、同一の符号を示し、説明を省略する。 (Fourth embodiment)
Next, a fourth embodiment will be described. FIG. 9 is a cross-sectional view along the axial direction of the guide vane of the Francis pump turbine according to the fourth embodiment and the guide vane rotating shaft of the upper and lower covers. FIG. 10 is a view for explaining the positional relationship between the guide vanes shown in FIG. 9 and the grooves formed in the upper and lower covers. Constituent parts that are the same as the constituent parts of the respective embodiments described above in the present embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.

本実施の形態では、突起部２４，２６、上カバ１８Ｕ及び下カバ１８Ｄの形状が、第１の実施の形態と異なっている。すなわち、本実施の形態では、図９及び図１０に示すように、突起部２４，２６に溝３４Ａ，３６Ａが形成されていない。一方で、上カバ１８Ｕ及び下カバ１８Ｄのうちの突起部２４，２６が設けられた側に位置するカバの壁面における突起部２４，２６と対向する部分、すなわち突起部２４，２６の外面と対向する部分に、水車運転時にケーシング１０からガイドベーン１２に流れる水の方向、特に主流の水の方向に沿って延びる溝３４Ｂ，３６Ｂが形成されている。ここで、主流の水の方向は、ガイドベーン１２の翼面に沿って流れる水の方向を意味する。   In the present embodiment, the shapes of the protrusions 24 and 26, the upper cover 18U, and the lower cover 18D are different from those of the first embodiment. That is, in this embodiment, as shown in FIGS. 9 and 10, the grooves 34 </ b> A and 36 </ b> A are not formed in the protrusions 24 and 26. On the other hand, of the upper cover 18U and the lower cover 18D, the portion facing the projections 24, 26 on the wall surface of the cover located on the side where the projections 24, 26 are provided, that is, facing the outer surfaces of the projections 24, 26. Grooves 34B and 36B extending along the direction of the water flowing from the casing 10 to the guide vane 12 during the operation of the water turbine, particularly along the direction of the mainstream water, are formed in the portion. Here, the direction of mainstream water means the direction of water flowing along the blade surface of the guide vane 12.

詳しくは、上カバ１８Ｕにおける上方側の内径側突起部２４と対向する部分、及び、下カバ１８Ｄにおける下方側の内径側突起部２４と対向する部分の各々に、溝３４Ｂが形成されている。また、上カバ１８Ｕにおける上方側の外径側突起部２６と対向する部分、及び、下カバ１８Ｄにおける下方側の外径側突起部２６と対向する部分の各々に、溝３６Ｂが形成されている。   Specifically, a groove 34B is formed in each of a portion of the upper cover 18U that faces the upper inner diameter side protruding portion 24 and a portion of the lower cover 18D that faces the lower inner diameter side protruding portion 24. In addition, a groove 36B is formed in each of a portion of the upper cover 18U that faces the upper outer diameter side protruding portion 26 and a portion of the lower cover 18D that faces the lower outer diameter side protruding portion 26. .

図１０は、下カバ１８Ｄを上方側から見た図であり、図１０には、ガイドベーン１２が設計点に対応する位置に位置付けられた状態が二点鎖線で示されている。より詳しくは、本実施の形態における溝３４Ｂ，３６Ｂは、ガイドベーン１２が設計点に対応する位置に位置付けられた際に、ガイドベーン回転軸２２の軸方向視で、ガイドベーン１２の羽根本体２１に沿って延びるように形成されている。図１０においては、下方側の溝３４Ｂ，３６Ｂが示されるが、上方側の溝３４Ｂ，３６Ｂと上方側の突起部２４，２６との間にも、同様の関係が成り立っている。なお、設計点は、水車１に特有に定められる、最高の効率を得るための運転条件を意味し、運転条件には、落差、流量、ガイドベーン１２の位置（角度）などが含まれる。   FIG. 10 is a view of the lower cover 18D as viewed from above. FIG. 10 shows a state in which the guide vane 12 is positioned at a position corresponding to the design point by a two-dot chain line. More specifically, the grooves 34B and 36B in the present embodiment are the blade main bodies 21 of the guide vane 12 as viewed in the axial direction of the guide vane rotating shaft 22 when the guide vane 12 is positioned at a position corresponding to the design point. Is formed so as to extend along. In FIG. 10, the lower grooves 34 </ b> B and 36 </ b> B are shown, but the same relationship holds between the upper grooves 34 </ b> B and 36 </ b> B and the upper protrusions 24 and 26. The design point means an operating condition for obtaining the highest efficiency, which is uniquely determined for the water turbine 1. The operating condition includes a drop, a flow rate, a position (angle) of the guide vane 12, and the like.

このような本実施の形態によっても、ガイドベーン１２の一方の翼面から他方の翼面への水の漏れ量を効果的に低減でき、水力損失を効果的に低減できる。とりわけ、本実施の形態では、溝３４Ｂ，３６Ｂによって、隙間ｇを通り抜けようとする隙間流れｂと、上カバ１８Ｕ及び下カバ１８Ｄとの接触面積が増加し、且つ、隙間ｇの流路面積が局所的に拡大することで溝３４Ｂ，３６Ｂの内部の圧力が局所的に変化することにより、隙間流れｂの流速を大きく低下させることができる。したがって、水力損失の低減効果を向上させることができる。   Also according to this embodiment, the amount of water leakage from one blade surface of the guide vane 12 to the other blade surface can be effectively reduced, and hydraulic loss can be effectively reduced. In particular, in the present embodiment, the grooves 34B and 36B increase the contact area between the gap flow b about to pass through the gap g, the upper cover 18U and the lower cover 18D, and the flow path area of the gap g is increased. By locally expanding the pressure inside the grooves 34B and 36B locally, the flow velocity of the gap flow b can be greatly reduced. Therefore, the reduction effect of hydraulic loss can be improved.

なお、第４の実施の形態では、突起部２４に溝３４Ａが形成され、突起部２６に溝３６Ａが形成され、一方、第５の実施の形態では、上カバ１８Ｕに溝３４Ｂ，３６Ｂが形成され、下カバ１８Ｄに溝３４Ｂ，３６Ｂが形成されたが、例えば、突起部及び突起部に対向するカバの両方に、溝が形成されてもよい。   In the fourth embodiment, a groove 34A is formed in the protrusion 24, and a groove 36A is formed in the protrusion 26. On the other hand, in the fifth embodiment, grooves 34B and 36B are formed in the upper cover 18U. The grooves 34B and 36B are formed in the lower cover 18D. However, for example, the grooves may be formed in both the protrusion and the cover facing the protrusion.

（第５の実施の形態）
次に第５の実施の形態について説明する。図１１は、第５の実施の形態に係るフランシス形ポンプ水車のガイドベーン及び上下カバのガイドベーン回転軸の軸方向に沿った断面図である。本実施の形態における上述の各実施の形態の構成部分と同様の構成部分については、同一の符号を示し、説明を省略する。 (Fifth embodiment)
Next, a fifth embodiment will be described. FIG. 11 is a cross-sectional view along the axial direction of the guide vane of the Francis type pump turbine according to the fifth embodiment and the guide vane rotating shaft of the upper and lower covers. Constituent parts that are the same as the constituent parts of the respective embodiments described above in the present embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.

本実施の形態では、ガイドベーン１２、上カバ１８Ｕ及び下カバ１８Ｄの形状が、第１の実施の形態と異なっている。すなわち、本実施の形態では、図１１に示すように、内径側突起部２４におけるガイドベーン回転軸２２の軸方向で外側を向く外面に、凹凸形状４４Ａが形成され、外径側突起部２６におけるガイドベーン回転軸２２の軸方向で外側を向く外面に、凹凸形状４６Ａが形成されている。本実施の形態では、上下の内径側突起部２４の各々に、凹凸形状４４Ａが形成され、上下の外径側突起部２６の各々に、凹凸形状４６Ａが形成されている。   In the present embodiment, the shapes of the guide vane 12, the upper cover 18U, and the lower cover 18D are different from those in the first embodiment. That is, in the present embodiment, as shown in FIG. 11, an uneven shape 44 </ b> A is formed on the outer surface facing the outside in the axial direction of the guide vane rotation shaft 22 in the inner diameter side protrusion 24, and An uneven shape 46 </ b> A is formed on the outer surface facing the outside in the axial direction of the guide vane rotation shaft 22. In the present embodiment, an uneven shape 44A is formed on each of the upper and lower inner diameter side protrusions 24, and an uneven shape 46A is formed on each of the upper and lower outer diameter side protrusions 26.

また本実施の形態では、上カバ１８Ｕにおける上方側の内径側突起部２４と対向する部分、及び、下カバ１８Ｄにおける下方側の内径側突起部２４と対向する部分の各々に、凹凸形状４４Ｂが形成されている。また、上カバ１８Ｕにおける上方側の外径側突起部２６と対向する部分、及び、下カバ１８Ｄにおける下方側の外径側突起部２６と対向する部分の各々に、凹凸形状４６Ｂが形成されている。   Further, in the present embodiment, the uneven shape 44B is formed in each of the portion facing the upper inner diameter side protruding portion 24 in the upper cover 18U and the portion facing the lower inner diameter side protruding portion 24 in the lower cover 18D. Is formed. In addition, a concavo-convex shape 46B is formed in each of a portion of the upper cover 18U that faces the upper outer diameter side projection 26 and a portion of the lower cover 18D that faces the lower outer diameter projection 26. Yes.

凹凸形状４４Ａ，４４Ｂ，４６Ａ，４６Ｂは、複数の凹部及び凸部によって構成されている。凹凸形状４４Ａ，４４Ｂ，４６Ａ，４６Ｂは、例えば、サンドブラスト等によって突起部又はカバの表面に直接的に形成されてもよいし、複数の凹部及び凸部が発現する層をコーティングすること等により形成されてもよい。また凹凸形状４４Ａ，４４Ｂ，４６Ａ，４６ＢのＪＩＳ Ｂ ０６０１：２００１に準拠する表面粗さＲａは、１２．５よりも大きく設定されることが好ましい。   The concavo-convex shapes 44A, 44B, 46A, 46B are constituted by a plurality of concave portions and convex portions. The concavo-convex shapes 44A, 44B, 46A, 46B may be formed directly on the surface of the protrusion or the cover, for example, by sandblasting, or may be formed by coating a layer in which a plurality of recesses and protrusions are developed. May be. Moreover, it is preferable that surface roughness Ra based on JISB0601: 2001 of uneven | corrugated shape 44A, 44B, 46A, 46B is set larger than 12.5.

このような本実施の形態によっても、ガイドベーン１２の一方の翼面から他方の翼面への水の漏れ量を効果的に低減でき、水力損失を効果的に低減できる。とりわけ、本実施の形態では、凹凸形状４４Ａ，４４Ｂ，４６Ａ，４６Ｂによって、隙間ｇを通り抜けようとする隙間流れｂと内径側突起部２４及び外径側突起部２６等との接触面積が増加し、且つ、隙間ｇの流路面積が局所的に拡大及び縮小することで、隙間流れｂの流速を大きく低下させることができる。したがって、水力損失の低減効果を向上させることができる。   Also according to this embodiment, the amount of water leakage from one blade surface of the guide vane 12 to the other blade surface can be effectively reduced, and hydraulic loss can be effectively reduced. In particular, in the present embodiment, the uneven areas 44A, 44B, 46A, 46B increase the contact area between the gap flow b about to pass through the gap g and the inner diameter side protrusion 24, the outer diameter side protrusion 26, and the like. In addition, the flow velocity of the gap flow b can be greatly reduced by locally expanding and reducing the flow path area of the gap g. Therefore, the reduction effect of hydraulic loss can be improved.

なお、第５の実施の形態では、突起部２４，２６に凹凸形状４４Ａ，４６Ａが形成され、上カバ１８Ｕ及び下カバ１８Ｄに凹凸形状４４Ｂ，４６Ｂが形成されているが、例えば、突起部及び突起部に対向するカバのうちのいずれか一方に、凹凸形状が形成されてもよい。   In the fifth embodiment, the protrusions 24 and 26 are formed with the uneven shapes 44A and 46A, and the upper cover 18U and the lower cover 18D are formed with the uneven shapes 44B and 46B. An uneven shape may be formed on any one of the covers facing the protruding portion.

（第６の実施の形態）
次に第６の実施の形態について説明する。図１２は、第６の実施の形態に係るフランシス形ポンプ水車のガイドベーン及び上下カバのガイドベーン回転軸の軸方向に沿った断面図である。本実施の形態における上述の各実施の形態の構成部分と同様の構成部分については、同一の符号を示し、説明を省略する。 (Sixth embodiment)
Next, a sixth embodiment will be described. FIG. 12 is a cross-sectional view along the axial direction of the guide vane of the Francis type pump turbine according to the sixth embodiment and the guide vane rotating shaft of the upper and lower covers. Constituent parts that are the same as the constituent parts of the respective embodiments described above in the present embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.

本実施の形態では、ガイドベーン１２の形状が、第１の実施の形態と異なっている。すなわち、本実施の形態では、図１２に示すように、内径側突起部２４及び外径側突起部２６が、羽根本体２１にビス、ボルト等の締結部材５０によって着脱可能に取り付けられている。   In the present embodiment, the shape of the guide vane 12 is different from that of the first embodiment. That is, in the present embodiment, as shown in FIG. 12, the inner diameter side protrusion 24 and the outer diameter side protrusion 26 are detachably attached to the blade body 21 by fastening members 50 such as screws and bolts.

このような本実施の形態によっても、ガイドベーン１２の一方の翼面から他方の翼面への水の漏れ量を効果的に低減でき、水力損失を効果的に低減できる。とりわけ、本実施の形態では、羽根本体２１とは別に内径側突起部２４及び外径側突起部２６を製造することが可能となることで、これらの製造が容易となる。また、内径側突起部２４及び外径側突起部２６が損傷した際等に、容易に交換することができ、使い勝手を向上させることができる。また、羽根本体２１と内径側突起部２４及び外径側突起部２６とを異なる材料から製造することが可能となる。   Also according to this embodiment, the amount of water leakage from one blade surface of the guide vane 12 to the other blade surface can be effectively reduced, and hydraulic loss can be effectively reduced. In particular, in the present embodiment, it becomes possible to manufacture the inner diameter side protrusion 24 and the outer diameter side protrusion 26 separately from the blade body 21, thereby facilitating the manufacture thereof. In addition, when the inner diameter side protruding portion 24 and the outer diameter side protruding portion 26 are damaged, they can be easily replaced, and usability can be improved. Further, the blade main body 21, the inner diameter side protruding portion 24, and the outer diameter side protruding portion 26 can be manufactured from different materials.

以上、本発明の実施の形態を説明したが、上記の実施の形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。この新規な実施の形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。この実施の形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。   Although the embodiment of the present invention has been described above, the above embodiment is presented as an example, and is not intended to limit the scope of the invention. The novel embodiment can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the spirit of the invention. This embodiment and its modifications are included in the scope and gist of the invention, and are included in the invention described in the claims and the equivalents thereof.

例えば、上述の各実施の形態では、内径側翼面２１Ｎのガイドベーン回転軸２２の軸方向における上方側の領域及び下方側の領域の両方に、内径側突起部２４が設けられているが、例えば、内径側翼面２１Ｎの上方側の領域及び下方側の領域の一方のみに、内径側突起部２４が設けられていてもよい。同様に、外径側翼面２１Ｐの上方側の領域及び下方側の領域の一方のみに、外径側突起部２４が設けられてもよい。   For example, in each of the above-described embodiments, the inner diameter side protrusion 24 is provided in both the upper region and the lower region in the axial direction of the guide vane rotation shaft 22 of the inner diameter blade surface 21N. The inner diameter side protrusion 24 may be provided only in one of the upper region and the lower region of the inner diameter side blade surface 21N. Similarly, the outer diameter side protrusion 24 may be provided only in one of the upper area and the lower area of the outer diameter blade surface 21P.

また、上述の各実施の形態では、水車１のランナ１４の回転軸線Ｃ１が上下方向に沿って延びる例を説明したが、水車１は、ランナ１４の回転軸線Ｃ１が横方向に沿って延びるように配置されるタイプのものでもよい。   Further, in each of the above-described embodiments, the example in which the rotation axis C1 of the runner 14 of the water turbine 1 extends along the vertical direction has been described, but the rotation axis C1 of the runner 14 extends in the horizontal direction. It may be of the type arranged in

１…フランシス形ポンプ水車、１０…ケーシング、１１…鉄管、１２…ガイドベーン、１３…ステーベーン、１４…ランナ、１５…主軸、１６…吸出し管、１８Ｕ…上カバ、１８Ｄ…下カバ、２１…羽根本体、２１Ｆ…前縁、２１Ｒ…後縁、２１Ｎ…内径側翼面、２１Ｐ…外径側翼面、２１Ｕ…上端面、２１Ｄ…下端面、２２…ガイドベーン回転軸、２４…内径側突起部、２４Ｆ…突起部前縁、２４Ｒ…突起部後縁、２６…外径側突起部、２６Ｆ…突起部前縁、２６Ｒ…突起後縁、３４Ａ，３４Ｂ，３６Ａ，３６Ｂ…溝、４４Ａ，４４Ｂ，４６Ａ，４６Ｂ…凹凸形状、５０…締結部材、ｇ…隙間、Ｃ１…ランナの回転軸線、Ｌ１…ガイドベーンの回転軸線、ＣＬ…キャンバーライン。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Francis type pump turbine, 10 ... Casing, 11 ... Iron pipe, 12 ... Guide vane, 13 ... Stay vane, 14 ... Runner, 15 ... Main shaft, 16 ... Suction pipe, 18U ... Upper cover, 18D ... Lower cover, 21 ... Blade Main body, 21F ... front edge, 21R ... rear edge, 21N ... inner diameter side blade surface, 21P ... outer diameter side blade surface, 21U ... upper end surface, 21D ... lower end surface, 22 ... guide vane rotating shaft, 24 ... inner diameter side protrusion, 24F ... Projection front edge, 24R ... Projection rear edge, 26 ... Outer diameter side projection, 26F ... Projection front edge, 26R ... Projection rear edge, 34A, 34B, 36A, 36B ... Groove, 44A, 44B, 46A, 46B ... Uneven shape, 50 ... Fastening member, g ... Gap, C1 ... Rotational axis of runner, L1 ... Rotational axis of guide vane, CL ... Camber line.

Claims (5)

回転軸線を中心に回転するランナと、
羽根本体と、前記羽根本体に連結され且つその回転により前記羽根本体の全体を回転させるガイドベーン回転軸と、を有し、前記ランナの径方向外側において、前記ガイドベーン回転軸が前記ランナの回転軸線と平行となる状態で前記ガイドベーン回転軸を中心に回転可能に配置されるガイドベーンと、
前記ガイドベーンを前記ガイドベーン回転軸の軸方向の一方側から覆う第１カバと、
前記ガイドベーンを前記ガイドベーン回転軸の軸方向の他方側から覆う第２カバと、を備え、
前記羽根本体は、前縁と、前記ランナの径方向外側に配置された際に前記前縁よりも前記ランナ側に配置される後縁と、を有し、
前記羽根本体の翼面における前記ガイドベーン回転軸の軸方向における一方側の領域及び他方側の領域のうちの少なくとも一方に、前記前縁から前記後縁の方向に延びる突起部が設けられ、
前記突起部における前記ガイドベーン回転軸の軸方向で外側を向く外面、及び、前記外面と対向する前記第１カバ又は前記第２カバの壁面、のうちの少なくとも一方に、溝又は凹凸形状が設けられている、
ことを特徴とする水力機械。 A runner that rotates about the axis of rotation;
A vane body, and a guide vane rotation shaft that is connected to the blade body and rotates the entire blade body by rotation thereof, and the guide vane rotation shaft rotates the runner on a radially outer side of the runner. A guide vane arranged to be rotatable about the guide vane rotation axis in a state parallel to the axis,
A first cover that covers the guide vane from one side in the axial direction of the guide vane rotation shaft;
A second cover that covers the guide vane from the other side in the axial direction of the guide vane rotation shaft,
The blade body has a front edge, and a rear edge disposed on the runner side with respect to the front edge when disposed on the radially outer side of the runner,
At least one of a region on one side and a region on the other side in the axial direction of the guide vane rotation shaft on the blade surface of the blade body is provided with a protrusion that extends from the front edge toward the rear edge,
A groove or a concavo-convex shape is provided on at least one of the outer surface facing the outside in the axial direction of the guide vane rotation axis in the projection and the wall surface of the first cover or the second cover facing the outer surface. Being
A hydraulic machine characterized by that. 前記突起部に前記溝が設けられ、前記溝は、前記羽根本体に沿って延びている、
ことを特徴とする請求項１に記載の水力機械。 The protrusion is provided with the groove, and the groove extends along the blade body.
The hydraulic machine according to claim 1. 前記羽根本体の翼弦長さをＬｓとし、前記突起部が前記羽根本体から突出する突出幅をＬｇとしたとき、
２≦Ｌｇ／Ｌｓ×１００≦１０が成り立つ、
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の水力機械。 When the chord length of the blade body is Ls, and the protrusion width of the protrusion protruding from the blade body is Lg,
2 ≦ Lg / Ls × 100 ≦ 10 holds,
The hydraulic machine according to claim 1 or 2, characterized in that. 羽根本体と、前記羽根本体に連結され且つその回転により前記羽根本体の全体を回転させるガイドベーン回転軸と、を備え、水力機械のランナの径方向外側において、前記ガイドベーン回転軸が前記ランナの回転軸線と平行となる状態で前記ガイドベーン回転軸を中心に回転可能に配置される水力機械のガイドベーンであって、
前記羽根本体は、前縁と、前記ランナの径方向外側に配置された際に前記前縁よりも前記ランナ側に配置される後縁と、を有し、
前記羽根本体の翼面における前記ガイドベーン回転軸の軸方向における一方側の領域及び他方側の領域のうちの少なくとも一方に、前記前縁から前記後縁の方向に延びる突起部が設けられ、
前記突起部における前記ガイドベーン回転軸の軸方向で外側を向く外面に、溝又は凹凸形状が設けられている、
ことを特徴とする水力機械のガイドベーン。 A vane main body, and a guide vane rotation shaft that is connected to the blade main body and rotates the entire blade main body by rotating the blade main body, and the guide vane rotation shaft is connected to the runner on the radially outer side of the runner of the hydraulic machine. A guide vane of a hydraulic machine arranged to be rotatable around the guide vane rotation axis in a state parallel to the rotation axis,
The blade body has a front edge, and a rear edge disposed on the runner side with respect to the front edge when disposed on the radially outer side of the runner,
At least one of a region on one side and a region on the other side in the axial direction of the guide vane rotation shaft on the blade surface of the blade body is provided with a protrusion that extends from the front edge toward the rear edge,
A groove or an uneven shape is provided on the outer surface facing the outside in the axial direction of the guide vane rotation axis in the protrusion.
A guide vane for a hydraulic machine. 前記羽根本体の翼弦長さをＬｓとし、前記突起部が前記羽根本体から突出する突出幅をＬｇとしたとき、
２≦Ｌｇ／Ｌｓ×１００≦１０が成り立つ、
ことを特徴とする請求項４に記載の水力機械のガイドベーン。 When the chord length of the blade body is Ls, and the protrusion width of the protrusion protruding from the blade body is Lg,
2 ≦ Lg / Ls × 100 ≦ 10 holds,
The guide vane for a hydraulic machine according to claim 4.
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