JP3500189B2 - 二段ポンプ水車 - Google Patents

二段ポンプ水車

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JP3500189B2
JP3500189B2 JP17550094A JP17550094A JP3500189B2 JP 3500189 B2 JP3500189 B2 JP 3500189B2 JP 17550094 A JP17550094 A JP 17550094A JP 17550094 A JP17550094 A JP 17550094A JP 3500189 B2 JP3500189 B2 JP 3500189B2
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瀬 洋 三 河
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    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/20Hydro energy

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  • Hydraulic Turbines (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、二段ポンプ水車に係
り、特に高圧段の可動ガイドベーンと低圧段の可動ガイ
ドベーンとに作用する軸方向スラスト力を軽減する構造
に関する。
【0002】
【従来の技術】高落差の水力発電所には、二段ポンプ水
車が使用され、水力資源の有効活用を図られている。図
3は従来の二段ポンプ水車を示したもので、ケーシング
1に通ずる高圧段の流路2には、高圧段の可動ガイドベ
ーン3及び高圧段のランナ4が夫々配置されている。高
圧段流路2にはリターンリング5の流路6が接続され、
このリターンリング流路6にはリターンベーン7が配置
されている。リターンリング流路6には低圧段の流路8
が接続され、この低圧段流路8には低圧段の可動ガイド
ベーン9及び低圧段のランナ10が夫々配置されてい
る。高圧段の可動ガイドベーン3の軸受室11は、リタ
ーンリング5の上方に隣接配置された中間リング12に
形成され、低圧段の可動ガイドベーン9の軸受室13は
リターンリング5に形成されている。
【0003】このような構造の二段ポンプ水車におい
て、ケーシング1から高圧段の流路2に流入した高落差
の高圧水は、高圧段の可動ガイドベーン3を通過して高
圧段のランナ4を回転させた後に、リターンリング流路
6を介して低圧段の流路8に流入する。この低圧段流路
8に流入した高圧水は、低圧段の可動ガイドベーン9を
通過して低圧段のランナ10を回転させる。
【0004】このような高圧差の高圧水が流通する二段
ポンプ水車にあっては、高圧段及び低圧段のガイドベー
ン3、9に作用する軸方向の水圧力が非常に高圧である
ため、高圧段ガイドベーン3には軸方向上向きの過大な
スラスト力が発生し、低圧段の可動ガイドベーン9には
軸方向下向きの過大なスラスト力が発生する。これらの
過大なスラスト力に耐え得るためには、高圧段及び低圧
段の可動ガイドベーン3、9の軸受は非常に強固な構造
のものが要求され、これは軸受構造の大型化及び大幅な
コストアップを招いてしまう。
【0005】そこで、このような事態を避けるために、
従来の二段ポンプ水車には次の手段が講ぜられている。
すなわち、高圧段の可動ガイドベーン3の軸部3aの中
心には、軸方向に延在した高圧排水孔14が穿孔され、
この高圧排水孔14は、一端が高圧段可動ガイドベーン
用の軸受室11に接続され、他端が高圧排水管15に接
続されている。同様に、低圧段の可動ガイドベーン9の
軸部9aには、軸方向に延在した高圧排水孔16が穿孔
され、この高圧排水孔16は、一端が低圧段可動ガイド
ベーン用の軸受室13に接続され、他端が高圧排水管1
7に接続されている。
【0006】軸受室11内の高圧水は、高圧排水孔14
及び高圧排水管15を通って外部に排出され、同様に、
軸受室13内の高圧水は、高圧排水孔16及び高圧排水
管17を通って外部に排出されるので、高圧段及び低圧
段の可動ガイドベーン3、9に作用するスラスト力が十
分に低減される。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上述した従
来の二段ポンプ水車は、高圧段の可動ガイドベーン3の
スラスト力低減用の高圧排水孔14及び高圧排水管15
と、低圧段の可動ガイドベーン9のスラスト力低減用の
高圧排水孔16及び高圧排水管17とが夫々専用の排水
経路として必要であるため、排水路が複雑化し、コスト
の上昇及び信頼性の低下を招来するといった問題があ
る。そこで、本発明の目的は、極めて簡単な排水路によ
って、高圧段可動ガイドベーン用の軸受室と低圧段可動
ガイドベーン用の軸受室とから高圧水を外部に排出する
ことができる二段ポンプ水車を提供することである。
【0008】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明は、高圧段の流路とこの高圧段の流路の下方に
位置する低圧段の流路とを連通するリターンリングと、
上記高圧段流路と上記低圧段流路との各々に設けられた
可動ガイドベーン及びランナと、上記リターンリングの
上方に位置する中間リングと、上記中間リングに設けら
れた高圧段可動ガイドベーン用の軸受室と、上記リター
ンリングに設けられた低圧段可動ガイドベーン用の軸受
室とを具備する二段ポンプ水車において、上記中間リン
グと上記リターンリングとに軸方向に延在するように穿
設され、上記高圧段可動ガイドベーン用の軸受室と上記
低圧段可動ガイドベーン用の軸受室とを連通する連通孔
を具備することを特徴とするものである。
【0009】この構成にあっては、上記リターンリング
内に設けられたリターンベーンを具備し、上記連通孔は
上記リターンベーンの内部を軸方向に貫通していること
が望ましい。この場合には、上記高圧段可動ガイドベー
ンと上記低圧段可動ガイドベーンと上記リターンベーン
とは、互いに枚数が等しく、かつ対応する高圧段可動ガ
イドベーンと低圧段可動ガイドベーンとリターンベーン
とは、軸方向の同一直線上に位置していることが好まし
い。
【0010】また、上記中間リングと上記リターンリン
グとの一方に半径方向外方に延在するように穿設された
排出孔と、上記排出孔の一端に接続された排水管とを具
備し、上記排出孔の他端は上記連通孔に接続されている
ことが望ましい。上記高圧段可動ガイドベーンの軸部に
軸方向に穿設され、上記高圧段可動ガイドベーン用の軸
受室を介して上記連通孔に連通された排水孔を具備する
ことが望ましい。上記低圧段可動ガイドベーンの軸部に
軸方向に穿設され、上記低圧段可動ガイドベーン用の軸
受室を介して上記連通孔に連通された排水孔を具備する
ことが望ましい。
【0011】
【作用】連通孔は、高圧段可動ガイドベーン用の軸受室
と低圧段可動ガイドベーン用の軸受室とを連通するた
め、両方の軸受室に滞留する高圧水は共通の排出路を介
して排出される。従って、高圧段可動ガイドベーン及び
低圧段可動ガイドベーンに夫々作用するスラスト力を低
減することができると共に、軸受室の高圧水の排出路を
共通化し単純化することができる。
【0012】
【実施例】以下本発明による二段ポンプ水車の実施例を
図3と同一部分には同一符号を付して示した図1及び図
2を参照して説明する。図1は本発明の第1の実施例を
示したもので、ケーシング1に通ずる高圧段の流路2に
は、高圧段の可動ガイドベーン3及び高圧段のランナ4
が夫々配置されている。高圧段流路2にはリターンリン
グ5の流路6が接続され、このリターンリング流路6に
はリターンベーン7が配置されている。リターンリング
流路6には低圧段の流路8が接続され、この低圧段の流
路8には低圧段の可動ガイドベーン9及び低圧段のラン
ナ10が夫々配置されている。なお、高圧段可動ガイド
ベーン3とリターンベーン7と低圧段可動ガイドベーン
9とは、互いに枚数が等しく、かつ互いに対応する高圧
段可動ガイドベーン3とリターンベーン7と低圧段可動
ガイドベーン9とは、軸方向の同一直線上に位置してい
る。
【0013】高圧段の可動ガイドベーン3の軸受室11
は、リターンリング5の上方に隣接配置された中間リン
グ12に形成され、低圧段の可動ガイドベーン9の軸受
室13はリターンリング5に形成されている。高圧段可
動ガイドベーン3の軸受室11と低圧段可動ガイドベー
ン9の軸受室13とは、軸方向に延在した連通孔18に
よって接続され、この連通孔18は、中間リング12と
リターンリング5とリターンベーン7とを貫通するよう
に穿孔されている。連通孔18には高圧水排出孔19の
一端が接続され、この高圧水排出孔19はリターンリン
グ5に穿孔され、半径方向外方に延在している。高圧水
排出孔19の他端には高圧水排水管20が接続されてい
る。
【0014】次に、この第1の実施例の作用を説明す
る。高圧段可動ガイドベーン3の軸受室11と低圧段可
動ガイドベーン9の軸受室13とに夫々滞留した高圧水
は、連通孔18に流入し、この連通孔18から高圧水排
出孔19に流れ、高圧水排水管20を介して水力発電所
内の排水ピットやドラフト等に排出される。こうして、
軸受室11及び13の高圧水は外部に排出されるため、
高圧段可動ガイドベーン3及び低圧段可動ガイドベーン
9に作用するスラスト力が十分に低減される。また、軸
受室11及び13の高圧水は、共通の排出路、即ち、連
通孔18と高圧水排出孔19と高圧水排水管20とを介
して外部に排出することができるので、排出路の複雑化
を回避することができる。
【0015】なお、上述の第1の実施例では、高圧水排
出孔19はリターンリング5に穿孔された構成であった
が、この代りに高圧水排出孔19を中間リング12に穿
孔することもできる。
【0016】図2は本発明の第2の実施例を示したもの
で、この実施例は、図1の高圧水排出孔19と高圧水排
水管20の代りに、高圧水排水孔21と高圧排水管22
とを使用している。詳述すると、高圧段可動ガイドベー
ン3の軸部3aには、高圧水排水孔21が軸方向に貫通
穿孔され、この高圧水排水孔21は、一端が高圧段可動
ガイドベーン3の軸受室11に接続され、他端が高圧排
水管22に接続されている。
【0017】従って、高圧段可動ガイドベーン3の軸受
室11に滞留した高圧水は、高圧水排水孔21に流入
し、また低圧段可動ガイドベーン9の軸受室13に滞留
した高圧水は、連通孔18及び軸受室11を介して高圧
水排水孔21に流入し、共に高圧排水管22から外部に
排出される。もちろん、この第2の実施例では、高圧水
排水孔21を高圧段可動ガイドベーン3の軸部3aに穿
孔する代りに、低圧段可動ガイドベーン9の軸部9aに
穿孔してもよい。
【0018】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように本発明に
よれば、高圧段可動ガイドベーン用の軸受室と低圧段可
動ガイドベーン用の軸受室と連通孔が連通するため、両
方の軸受室に滞留する高圧水は共通の排出路を介して排
出され、高圧段可動ガイドベーン及び低圧段可動ガイド
ベーンに夫々作用するスラスト力を十分に低減すること
ができると共に、両方の軸受室に滞留する高圧水の排出
路を共通化して流路の単純化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による二段ポンプ水車の第1の実施例を
概略的に示した縦断面図。
【図2】本発明による二段ポンプ水車の第2の実施例を
概略的に示した縦断面図。
【図3】従来の二段ポンプ水車を概略的に示した縦断面
図。
【符号の説明】
2 高圧段の流路 3 高圧段の可動ガイドベーン 4 高圧段のランナ 5 リターンリング 8 低圧段の流路 9 低圧段の可動ガイドベーン 10 低圧段のランナ 11 高圧段可動ガイドベーン用の軸受室 12 中間リング 13 低圧段可動ガイドベーン用の軸受室 18 連通孔

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】高圧段の流路とこの高圧段の流路の下方に
    位置する低圧段の流路とを連通するリターンリングと、
    上記高圧段流路と上記低圧段流路との各々に設けられた
    可動ガイドベーン及びランナと、上記リターンリングの
    上方に位置する中間リングと、上記中間リングに設けら
    れた高圧段可動ガイドベーン用の軸受室と、上記リター
    ンリングに設けられた低圧段可動ガイドベーン用の軸受
    室とを具備する二段ポンプ水車において、上記中間リン
    グと上記リターンリングとに軸方向に延在するように穿
    設され、上記高圧段可動ガイドベーン用の軸受室と上記
    低圧段可動ガイドベーン用の軸受室とを連通する連通孔
    を具備することを特徴とする二段ポンプ水車。
  2. 【請求項2】上記リターンリング内に設けられたリター
    ンベーンを具備し、上記連通孔は上記リターンベーンの
    内部を軸方向に貫通していることを特徴とする請求項1
    に記載の二段ポンプ水車。
JP17550094A 1994-07-27 1994-07-27 二段ポンプ水車 Expired - Lifetime JP3500189B2 (ja)

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JPH0835475A JPH0835475A (ja) 1996-02-06
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7785374B2 (en) 2005-01-24 2010-08-31 Columbia Insurance Co. Methods and compositions for imparting stain resistance to nylon materials

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US7785374B2 (en) 2005-01-24 2010-08-31 Columbia Insurance Co. Methods and compositions for imparting stain resistance to nylon materials

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