JP3724080B2 - バルブ形水車発電装置用の外側ケーシングおよびその製造方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、各種の形式の水力発電用装置の内で主として低落差・大流量用に適用されているバルブ形水車発電装置が持つ外側ケーシングに係わり、そのフランジの段差部を形成するのに際しての機械加工を不要とすることが可能なように改良されたその構造および製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
バルブ形水車発電装置は、低落差・大流量用の水力発電所に適用されている水力発電用の装置であり、このため、水力発電所の設計条件によっては、例えば、発電本体部の長さで示して２０〔ｍ〕級に及ぶものもありえる、という大型の構造体である。
【０００３】
このようなバルブ形水車発電装置の従来例を図３，図４を用いて説明する。ここで、図３は、従来例のバルブ形水車発電装置用の外側ケーシングをバルブ形水車発電装置の主要部と共に示すその側面断面図である。図４は、図３中のＱ部における外側ケーシングと外側ガイドベーンリングとの主要部を互いに切り離された状態として示すその詳細な側面断面図である。図３，図４において、９は、発電本体部８と、発電本体部８に与える水流９１の流路を構成する流路構成部７と、発電本体部８の外面と流路構成部７との間に複数個が設置されて，水流９１の流量の調整を行うガイドベーン６と、発電本体部８を水流９１内に保持するステーベーン５とを備えるバルブ形水車発電装置である。
【０００４】
発電本体部８は、水車ランナー８１と、水車ランナー８１で得られた動力を伝達する水車軸８２と、増速装置８３を介して水車軸８２に接続され，前記の動力に対応する電力を発生する発電機８４と、水密容器８５とを備えており、水流９１の流路中に，水車ランナー８１の回転軸の中心線がほぼ水平となるように設置されている。
【０００５】
水密容器８５は、内側ケーシング８６と、内側ガイドベーンリング８７と、発電機部カバー８８とを備えており、発電本体部８が持つ前記した内蔵物群を水密に収納するなどの役目を果たしている。この内、発電機部カバー８８は、発電機８４およびその周辺に設置される諸装置を水密に収納するためのカバーであり、内側ケーシング８６は、後記する外側ケーシング７９と対峙されて配置されて、水流９１のための流路を形成する役目も担っている。また、内側ガイドベーンリング８７は、ガイドベーン６の発電本体部８側の軸受６２を支持する役目も担っている。図示は省略したが、内側ガイドベーンリング８７の水車ランナー８１側の端部と，水車ランナー８１の基部との間には、水密用の回転シール体が備えられている。
【０００６】
流路構成部７は、ディスチャージリング７１，外側ガイドベーンリング７２，吸出管７３，ハッチカバー７４，外側ケーシング７９とを備えており、流路構成部７に隣接するコンクリート構造物と共同することで、水流９１の流路を構成している。ディスチャージリング７１は、筒状をなしており、水車ランナー８１の外側を取り巻く位置に配置されている。外側ケーシング７９は、外側ガイドベーンリング７２の水流９１に関する上流側に、発電本体部８を取り巻いてその外側に配置されている。
【０００７】
この外側ケーシング７９は、ステーベーン５を支持しており、また、コンクリート構造物用のコンクリート打設時には、コンクリート用の型枠としての役柄も果している。外側ガイドベーンリング７２は、ディスチャージリング７１と外側ケーシング７９との間に接続され、ガイドベーン６の流路構成部７側の軸受６３を支持する役目も担っている。この外側ガイドベーンリング７２は、その両端部にフランジが形成されており、これらのフランジと，ディスチャージリング７１および外側ケーシング７９がその端部に持つフランジとを用いて、相互の結合を行っている。
【０００８】
吸出管７３は、ディスチャージリング７１の水流９１に関する下流側に設置され、水車ランナー８１よりも下流側に部分における水流９１の流路を形成しており、コンクリート構造物用のコンクリート打設時の型枠としての役柄も兼ねている。ハッチカバー７４は、コンクリート構造物部分に水流９１に臨ませて設置されており、発電本体部８等の据付け，保守・点検などの際に使用される構造物であり、その水流９１側の外面は、当然のことながら水流９１の流路の一部を形成している。
【０００９】
ステーベーン５は、この事例の場合には、発電本体部８の上側部と下側部とに各１基，合計２基が備えられている。電力発生の反作用として水車ランナー８１に発生するスラスト力は、このステーベーン５を介して外側ケーシング７９に受け止められるので、発電本体部８は水流９１内に安定に保持されることになる。なお、外側ケーシング７９に伝達されたスラスト力は、最終的にはコンクリート構造物によって保持されることになっている。ステーベーン５は、鉄板材を用いて筒状に形成されて、発電本体部８側は内側ケーシング８６に、流路構成部７側は外側ケーシング７９にそれぞれ固定されており、その内部空間は発電機８４用の図示しない電力ケーブルの敷設用などに使用されることが一般である。
【００１０】
ガイドベーン６は、平板状をしたベーン本体６１と、ベーン本体６１の中心軸Ｘ−Ｘの両端部に配置された軸受６２，６３とを備えており、ベーン本体６１を中心軸Ｘ−Ｘを中心として回動させることで、水流９１の流量の調整を行い、結果として、発電機８４から発生させる電力の値を調整する役目を担っている。ガイドベーン６の軸受６２，６３をそれぞれ支持する内側ガイドベーンリング８７と外側ガイドベーンリング７２とは、ガイドベーン６が設置されている部位における水流９１の流路を形成している。そうして、両ガイドベーンリング７２，８７との相互間隔長Ｇは、バルブ形水車発電装置９がその性能を適正に発揮できるようにするために、正確に管理される必要が有るものである。
【００１１】
前記した外側ケーシング７９は、図４中に示したように、主体部分をなす本体部７８と、本体部７８の外側ガイドベーンリング７２側の端部に固着されている円環状のフランジ７７と、鉄材で円筒状に形成されたフランジ７７に対する補強用のリブ７６とで構成されている。本体部７８は、外力に対してはコンクリート構造物と共同することでこれを保持すればよいので、薄い鉄板材を用いて作製されている。また、フランジ７７は、図示しないボルトを使用しての外側ガイドベーンリング７２との結合に用いられることもあり、厚い鉄板材を用いて作製されている。このフランジ７７には、前記のボルトを装着するための図示しない貫通穴が形成されている。前記した構造を持つフランジ７７には、外側ガイドベーンリング７２の自重および外側ガイドベーンリング７２に働く外力が加わることになるが、この力のほとんどを本体部７８を介さずに、直接にコンクリート構造物に伝達させるために設けられているのがリブ７６である。これによって、外側ケーシング７９からの前記の力がフランジ７７に加わっても、本体部７８に用いる鉄板材の肉厚を薄くすることが可能なのである。
【００１２】
また、外側ガイドベーンリング７２は、図４中に示したように、主体部分をなす本体部７２１と、ディスチャージリング７１側のフランジと、外側ケーシング７９側のフランジ７２２とを有している。このフランジ７２２は、厚い鉄板材を用いて作製されており、フランジ７７の接合面７７ａに当接される当接面７２２ａ側には、円環状のパッキン溝７２３が形成されている。このパッキン溝７２３には、外側ケーシング７９と外側ガイドベーンリング７２との結合部の水密性を保持するためのゴムパッキン７２４が嵌め込まれている。
【００１３】
今まで説明してきたバルブ形水車発電装置９を構成する諸部品の内、外側ケーシング７９と内側ケーシング８６およびステーベーン５とは、予め溶接によって一体の構造体とされたうえで、図３中に示したように、外側ケーシング７９の外周部がコンクリート構造物中に埋設される。外側ガイドベーンリング７２と内側ガイドベーンリング８７とは、この状態とされた外側ケーシング７９と内側ケーシング８６のそれぞれに、結合されるようにしている。
【００１４】
ところで、外側ケーシング７９は、前記したようにコンクリート構造物用のコンクリート打設時の型枠を兼ねることで、コンクリート打設中のコンクリートの圧力や，このコンクリートの硬化熱の影響を直接受けることになる。また、外側ケーシング７９の本体部７８は、前記したように薄い鉄板材を用いて作製されているので、外側ケーシング７９単体での剛性は低いものである。こうしことが原因となって、フランジ７７の接合面７７ａは、コンクリート打設時に変形を受けることは避けられないものである。フランジ７７の接合面７７ａの変形をそのままに放置すると、接合面７７ａと，内側ケーシング８６の内側ガイドベーンリング８７に対する接合面との間の面間距離Ａ（図３を参照）に関して、所要の設定値を得ることができなくなる。
【００１５】
面間距離Ａを設定値とおりにすることができないことは、図３からも分かる面間距離Ａと相互間隔長Ｇとの関連から、相互間隔長Ｇも設定値を維持することがでないことであり、バルブ形水車発電装置９はその性能を所定とおりに発揮できないことになる。このことに対処するために、バルブ形水車発電装置９が備える外側ケーシング７９は、フランジ７７の接合面７７ａ側に、バルブ形水車発電装置９の現地据付け工事に際して接合面７７ａに対して現地加工を施すための加工代を、段差部７７１として有している。
【００１６】
フランジ７７の接合面７７ａの現地加工は、現地据付け工事の際に行われる加工であるので、機械加工ではなく手作業で行なわざるをえないものである。この手作業による加工量を極力少なくするために、段差部７７１は、現地加工の際に削り取られる量を必要最小限度とするためのものとして、フランジ７２２の当接面７２２ａと接触され合う面積を限定することができる突起部状に形成されている。そうして、突起部状の段差部７７１の形成は、バルブ形水車発電装置９の製造段階において、フランジ７７の接合面７７ａに円環状の溝７７２の加工を施すことで得るようにしている。
【００１７】
従来例のバルブ形水車発電装置９は前記の如く構成されているので、外側ケーシング７９が現地据付け工事の際に変形を受けて、面間距離Ａに変動を生じたとしても、段差部７７１において接合面７７ａに現地加工を施す（図４中に一点鎖線で模式的に示す）ことで対処することができる。これによって、接合面７７ａの当接面７２２ａに対する平面度と面間距離Ａとを、設定値の通りに修正することができているのである。
【００１８】
【発明が解決しようとする課題】
前述した従来技術によるバルブ形水車発電装置、例えば、バルブ形水車発電装置９においては、外側ケーシング（例えば、外側ケーシング７９である）が現地据付け工事の際に変形を受けたとしても、段差部（例えば、段差部７７１である）に現地加工を施すことで、その性能を所定とおりに発揮することができている。しかしながらこの段差部の形成に関して、次記することが問題点としてクローズアップされるようになってきている。すなわち、バルブ形水車発電装置は前述したように大型の構造体であるので、段差部を形成するフランジ〔外側ケーシングの外側ガイドベーンリング（例えば、外側ガイドベーンリング７２である）側のフランジ（例えば、フランジ７７である）である〕の外径は１０〔ｍ〕程度になり得る。
【００１９】
このような大径のフランジに円環状の溝（例えば、溝７７２である）の加工を施して段差部を形成するには、当然のことながら超大型の工作機械が必要となる。しかしながら、このような超大型工作機械を所有している機械加工工場の数は限られており、日本国内でも数カ所のみしか存在していないために、その加工費用は極めて高価である。また、外側ケーシングは前述したように単体での剛性が低いものであるので、段差部を形成するための機械加工の際にはフランジの変形を防止するための補強を施すことが必要であり、このことも段差部を形成する加工費用を高価にする原因となっている。その上、フランジに段差部を形成したとしても、現地据付け工事の際にこのフランジの接合面の修正が必要であり，かつ，その修正は手作業で行わざるをえないことに変わりは無いのである。
【００２０】
この発明は、前述の従来技術の問題点に鑑みなされたものであり、その目的は、フランジに段差部を形成するのに際し、機械加工を不要とすることが可能なように改良されたバルブ形水車発電装置用の外側ケーシングおよびその製造方法を提供することにある。
【００２１】
【課題を解決するための手段】
この発明では前述の目的は、
１）発電機を水密容器内に収納して水車ランナと一体化してなる発電本体部と、筒状をなし，前記の水車ランナを取り巻いてその外側に配置されたディスチャージリングと、前記の水密容器と外側ガイドベーンリングとで回動自在に支持されて水車ランナに通流させる水の通流量を調整する複数のガイドベーンと、発電本体部を取り巻いてその外側に配置されると共にディスチャージリングにその端部で接続され，ガイドベーンを回動自在に支持する外側ガイドベーンリングと、発電本体部を取り巻いてその外側に配置されると共に外側ガイドベーンリングとそのディスチャージリングに接続されている端部に対して反対側となる端部で接続され，水車ランナに通流させる水の流路を形成する外側ケーシングとを備えたバルブ形水車発電装置に用いられる外側ケーシングであって、薄板で作製された外側ケーシングの本体部と、この本体部の外側ガイドベーンリング側の端部に配置されて外側ガイドベーンリングとの接続に用いられる厚板製のフランジ部と、前記のフランジ部の外側ガイドベーンリングと接合され合う平面部位の現地加工による修正の際の加工代を確保するために，現地計測の基準面として必要なレベルの平面度を有している圧延板材を用いて作製された部材の複数個を、フランジ部の外側ガイドベーンリング側の側面に環状に配列し、固着することにより形成される段差部とを備えた構成とすること、または、
２）前記１項に記載の手段において、厚板製のフランジ部は、外側ガイドベーンリングを接続するボルトを装着するための貫通穴が外側ガイドベーンリング側の側面部に形成されてなり、圧延板材を用いて作製された複数の部材によって環状に形成されてなる段差部は、フランジ部の外側ガイドベーンリング側の側面の径方向に沿って複数が設置されてなり、前記の貫通穴が形成されている部位に設置される段差部は、前記の部材をこの貫通穴が形成されている部位を避けて配置してなる構成とすること、により達成される。また、
３）発電機を水密容器内に収納して水車ランナと一体化してなる発電本体部と、筒状をなし，前記の水車ランナを取り巻いてその外側に配置されたディスチャージリングと、前記の水密容器と外側ガイドベーンリングとで回動自在に支持されて水車ランナに通流させる水の通流量を調整する複数のガイドベーンと、発電本体部を取り巻いてその外側に配置されると共にディスチャージリングにその端部で接続され，ガイドベーンを回動自在に支持する外側ガイドベーンリングと、発電本体部を取り巻いてその外側に配置されると共に外側ガイドベーンリングとそのディスチャージリングに接続されている端部に対して反対側となる端部で接続され，水車ランナに通流させる水の流路を形成する外側ケーシングとを備えたバルブ形水車発電装置に用いられる外側ケーシングの製造方法であって、外側ケーシングは、薄板で作製された本体部と、この本体部の外側ガイドベーンリング側の端部に配置されて外側ガイドベーンリングとの接続に用いられる厚板製のフランジ部と、圧延板材を用いて作製された部材の複数個を環状に配列して形成されてなり，前記のフランジ部の外側ガイドベーンリングと接合され合う平面部位の現地加工による修正の際の加工代を確保するために，フランジ部の外側ガイドベーンリング側の側面に固着される段差部とを備えてなり、この外側ケーシングは、本体部とフランジ部との部分をまず溶接法を用いて一体化し、その後に，本体部に一体化されてなるフランジ部の外側ガイドベーンリング側の側面に、現地計測の基準面として必要なレベルの平面度を有している圧延板材を用いて作製された段差部を溶接法によって固着してなる製造方法とすること、により達成される。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下この発明の実施の形態を図面を参照して説明する。なお、この項の以下の説明においては、図３，図４に示した従来例のバルブ形水車発電装置およびその外側ケーシングと同一部分には同じ符号を付し、その説明を省略する。また、この項の以後の説明に用いる図中には、図３，図４で付した符号については、極力代表的な符号のみを記すようにしている。
【００２３】
図１は、この発明の実施の形態の一例によるバルブ形水車発電装置用の外側ケーシングの主要部を示す図面であり、（ａ）はその側面断面図であり、（ｂ）は図１（ａ）中に示した外側ケーシングが持つフランジの図１におけるＰ矢視図である。図２は、図１に示した外側ケーシングを用いたバルブ形水車発電装置の主要部を示すその一部破断した側面図である。図１（ａ）は、図２中のＳ部における外側ケーシングの主要部を示すその詳細な側面断面図でもある。図１，図２において、１は、図３，図４に示した従来例によるバルブ形水車発電装置９に対して、流路構成部７に替えて流路構成部２を用いるようにしたバルブ形水車発電装置である。流路構成部２は、流路構成部７に対して、外側ケーシング７９に替えて外側ケーシング３を用いることのみが相異している。
【００２４】
次に、外側ケーシング３について、図１を用いて説明をする。外側ケーシング３は、従来例の外側ケーシング７９に対して、フランジ７７に替えて、フランジ４を用いるようにしたことのみが相異しており、このフランジ４は、円環状のフランジ部４１と複数の段差部４２とで構成されている。フランジ部４１は、従来例におけるフランジ７７と対比すると、フランジ７７から段差部７７１を除いた残りの部分と同等である。
【００２５】
そうして段差部４２は、従来例の外側ケーシング７９が持つ段差部７７１と同等の役目を担う部材である。この段差部４２は、この発明になる外側ケーシング３が持つ特徴的な構造部分であり、規格品の鉄板材である圧延材を用いて扇状に形成した部材４２１を、図１（ｂ）中に示したごとくに円環状に配列し、フランジ部４１に全周溶接によって固着されている。この部材４２１は、規格による広い面積方向寸法を持つ圧延材を、溶接工場が一般に持つ加工機械・工具類を用いて切断することで、従来例の場合のような超大型の工作機械を用いること無しに、作製することができる。
【００２６】
部材４２１をフランジ部４１に溶接によって固着させる理由は、外側ガイドベーンリング７２が持つフランジ７２２が結合されることによって加わる前述した力に対応するためと、この部位からの水漏れを防止するためである。しかし、前者については必ずしも全周溶接を必要とはしないので、全周溶接を必要とするのは水漏れの防止が主目的であることになり、したがって、その溶接量は水漏れが発生しない範囲で少なくてもよいものなのである。フランジ部４１に形成されている貫通穴４１１は、外側ガイドベーンリング７２との結合に用いられる図示しないボルトを装着するための貫通穴である。部材４２１は、この貫通穴４１１が形成されている部位を避けてフランジ部４１に固着されている。
【００２７】
以降については、図２を合わせ用いて説明を続けることにする。段差部４２は、バルブ形水車発電装置１において担う役目から、従来例の段差部７７１の場合と同等に、接合面７７ａ部に現地加工を施すことが不可避である。この現地加工を施すに当たっては、面間距離Ａを設定値とおりにするのに必要となる加工量を具体的に把握するために、まず、コンクリート構造物中に埋設された状態のままの外側ケーシング３と内側ケーシング８６に対して、面間距離Ａに係わるフランジの面（接合面７７ａ部と、内側ケーシング８６の内側ガイドベーンリング８７に対する接合面である）の面間距離と両面間の平行度とが現地において計測される必要がある。さらにこの現地計測に際しては、段差部４２の接合面７７ａ部が持つ現地加工前の平面度は、現地計測に用いられる計測器を設置する基準面として必要なレベルの平面度を有していることが前提となる。
【００２８】
そうして発明者らは、規格品の圧延材の表面は、そのままの状態で（何等の加工を施さなくてもと言うことである）前記した現地計測の基準面として必要なレベルの平面度を有していることに着目したのである。さらに、この圧延材を扇状に切断して扇状の部材４２１を作製するようにれば、この部材４２１を複数用いることで、機械加工法を用いること無しに円環状の段差部４２を形成できることになるのである。
【００２９】
他方、外側ケーシング３を構成している部材の内、本体部７８，リブ７６およびフランジ部４１は、従来例の外側ケーシング７９とほぼ同等の構成を持っている。そうして、この発明になる外側ケーシング３では、まず、本体部７８，リブ７６およびフランジ部４１が溶接によって一体化される。フランジ部４１には、従来例の外側ケーシング７９が持つフランジ７７の場合と全く同等に、外側ガイドベーンリング７２の自重と外側ガイドベーンリング７２に働く外力とが加わることになるので、フランジ部４１は、本体部７８およびリブ７６に強固に溶接される必要がある。このために溶接量が多くなるので、前記の一体化のための溶接に際して、フランジ部４１にはかなりの変形が発生することになる。
【００３０】
しかし、外側ケーシング３では、この一体化溶接の後に、フランジ部４１に部材４２１が全周溶接によって固着される。このために、一体化溶接時にフランジ部４１に発生していた変形は、部材４２１，したがって，段差部４２の接合面７７ａ部の平面度には、何等の影響も与えることが無いのである。また前記したように、フランジ部４１に部材４２１を固着する際の溶接量は少なくて済むこともあって、段差部４２の接合面７７ａ部の平面度は、部材４２１が持つ平面度をそのまま維持することができるのである。
【００３１】
そうして、現地加工前の段差部４２の接合面７７ａ部の平面度を基準面として現地計測が実行されて、設定値とおりの面間距離Ａを得るのに必要な現地加工の加工量が把握され、かつ、これにしたがって段差部４２の現地加工が実施されることになる。この現地加工によって、前記した一体化溶接時にフランジ部４１に発生していた変形の影響も、同時に修正されることになるのである。
【００３２】
図１，図２に示すこの発明の実施の形態の一例によるバルブ形水車発電装置用の外側ケーシングでは前述の構成および製造方法としたので、段差部４２を持つ外側ケーシング３を作製するのに当たっては、超大型の工作機械を用いることが不要となるので、それに関する高額な加工費用を削減することができると共に、超大型の工作機械の稼働状況に無関係となるので、その製造期間の短縮も可能である。また、貫通穴４１１と同一ピッチサークル上にある段差部４２に関しては、貫通穴４１１を避けて部材４２１を配置できるので、フランジ部４１に貫通穴４１１を形成する際の加工量を低減することができることで、この点においても加工費用を低減できる。
【００３３】
なお、貫通穴４１１を避けて部材４２１を配置することは、貫通穴４１１が形成されていない部位においては水漏れを防止する機能を持ち得ないことになる。しかし、バルブ形水車発電装置１の外側ケーシング３が持つフランジ４では、図１中に示されているように、複数の段差部４２を有している。これにより、１個の段差部４２において水漏れを防止する機能を備えていない場合であっても、フランジ４の全体としては、何等の支障も無くその水漏れを防止する機能を維持することができるのである。
【００３４】
さらに、外側ケーシング３を作製するのに当り、本体部７８，リブ７６およびフランジ部４１を一体化溶接する工程と、フランジ部４１に段差部４２を溶接によって固着する工程とを分離し、前者を後者に対して先行させることで、前者の工程の際に発生する変形に対する修正作業を外側ケーシング３の作製時に実施することが不要となるので、この点においても、外側ケーシング３の加工費用を低減できることになるのである。
【００３５】
【発明の効果】
▲１▼この発明においては、前記の課題を解決するための手段の項の第（１）項で述べた構成とすることにより、段差部を持つ外側ケーシングの作製に超大型の工作機械が不要となるなどのため、その加工費用を削減することが可能になるとの効果を奏する。また、
▲２▼この発明においては、前記の課題を解決するための手段の項の第（２）項で述べた構成とすることにより、厚板製のフランジ部にボルト用の貫通穴を形成する際の加工量を低減することができることで、前記▲１▼項による効果に加えて、前記の貫通穴の形成にかかわる加工費用の低減も可能になるとの効果を奏する。さらにまた、
▲３▼この発明においては、前記の課題を解決するための手段の項の第（３）項で述べた製造方法とすることにより、段差部を持つ外側ケーシングの作製に際して発生する溶接変形の修正工程が、外側ケーシングの作製時には不要となることで、その加工費用を削減することが可能になるとの効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態の一例によるバルブ形水車発電装置用の外側ケーシングの主要部を示す図面であり、（ａ）はその側面断面図、（ｂ）は図１（ａ）中に示した外側ケーシングが持つフランジの図１におけるＰ矢視図
【図２】図１に示した外側ケーシングを用いたバルブ形水車発電装置の主要部を示すその一部破断した側面図
【図３】従来例のバルブ形水車発電装置用の外側ケーシングをバルブ形水車発電装置の主要部と共に示すその側面断面図
【図４】図３中のＱ部における外側ケーシングと外側ガイドベーンリングとの主要部を互いに切り離された状態として示すその詳細な側面断面図
【符号の説明】
３ 外側ケーシング
４ フランジ
４１ フランジ部
４１１ 貫通穴
４２ 段差部
４２１ 部材
７６ リブ
７８ 本体部
【発明の属する技術分野】
この発明は、各種の形式の水力発電用装置の内で主として低落差・大流量用に適用されているバルブ形水車発電装置が持つ外側ケーシングに係わり、そのフランジの段差部を形成するのに際しての機械加工を不要とすることが可能なように改良されたその構造および製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
バルブ形水車発電装置は、低落差・大流量用の水力発電所に適用されている水力発電用の装置であり、このため、水力発電所の設計条件によっては、例えば、発電本体部の長さで示して２０〔ｍ〕級に及ぶものもありえる、という大型の構造体である。
【０００３】
このようなバルブ形水車発電装置の従来例を図３，図４を用いて説明する。ここで、図３は、従来例のバルブ形水車発電装置用の外側ケーシングをバルブ形水車発電装置の主要部と共に示すその側面断面図である。図４は、図３中のＱ部における外側ケーシングと外側ガイドベーンリングとの主要部を互いに切り離された状態として示すその詳細な側面断面図である。図３，図４において、９は、発電本体部８と、発電本体部８に与える水流９１の流路を構成する流路構成部７と、発電本体部８の外面と流路構成部７との間に複数個が設置されて，水流９１の流量の調整を行うガイドベーン６と、発電本体部８を水流９１内に保持するステーベーン５とを備えるバルブ形水車発電装置である。
【０００４】
発電本体部８は、水車ランナー８１と、水車ランナー８１で得られた動力を伝達する水車軸８２と、増速装置８３を介して水車軸８２に接続され，前記の動力に対応する電力を発生する発電機８４と、水密容器８５とを備えており、水流９１の流路中に，水車ランナー８１の回転軸の中心線がほぼ水平となるように設置されている。
【０００５】
水密容器８５は、内側ケーシング８６と、内側ガイドベーンリング８７と、発電機部カバー８８とを備えており、発電本体部８が持つ前記した内蔵物群を水密に収納するなどの役目を果たしている。この内、発電機部カバー８８は、発電機８４およびその周辺に設置される諸装置を水密に収納するためのカバーであり、内側ケーシング８６は、後記する外側ケーシング７９と対峙されて配置されて、水流９１のための流路を形成する役目も担っている。また、内側ガイドベーンリング８７は、ガイドベーン６の発電本体部８側の軸受６２を支持する役目も担っている。図示は省略したが、内側ガイドベーンリング８７の水車ランナー８１側の端部と，水車ランナー８１の基部との間には、水密用の回転シール体が備えられている。
【０００６】
流路構成部７は、ディスチャージリング７１，外側ガイドベーンリング７２，吸出管７３，ハッチカバー７４，外側ケーシング７９とを備えており、流路構成部７に隣接するコンクリート構造物と共同することで、水流９１の流路を構成している。ディスチャージリング７１は、筒状をなしており、水車ランナー８１の外側を取り巻く位置に配置されている。外側ケーシング７９は、外側ガイドベーンリング７２の水流９１に関する上流側に、発電本体部８を取り巻いてその外側に配置されている。
【０００７】
この外側ケーシング７９は、ステーベーン５を支持しており、また、コンクリート構造物用のコンクリート打設時には、コンクリート用の型枠としての役柄も果している。外側ガイドベーンリング７２は、ディスチャージリング７１と外側ケーシング７９との間に接続され、ガイドベーン６の流路構成部７側の軸受６３を支持する役目も担っている。この外側ガイドベーンリング７２は、その両端部にフランジが形成されており、これらのフランジと，ディスチャージリング７１および外側ケーシング７９がその端部に持つフランジとを用いて、相互の結合を行っている。
【０００８】
吸出管７３は、ディスチャージリング７１の水流９１に関する下流側に設置され、水車ランナー８１よりも下流側に部分における水流９１の流路を形成しており、コンクリート構造物用のコンクリート打設時の型枠としての役柄も兼ねている。ハッチカバー７４は、コンクリート構造物部分に水流９１に臨ませて設置されており、発電本体部８等の据付け，保守・点検などの際に使用される構造物であり、その水流９１側の外面は、当然のことながら水流９１の流路の一部を形成している。
【０００９】
ステーベーン５は、この事例の場合には、発電本体部８の上側部と下側部とに各１基，合計２基が備えられている。電力発生の反作用として水車ランナー８１に発生するスラスト力は、このステーベーン５を介して外側ケーシング７９に受け止められるので、発電本体部８は水流９１内に安定に保持されることになる。なお、外側ケーシング７９に伝達されたスラスト力は、最終的にはコンクリート構造物によって保持されることになっている。ステーベーン５は、鉄板材を用いて筒状に形成されて、発電本体部８側は内側ケーシング８６に、流路構成部７側は外側ケーシング７９にそれぞれ固定されており、その内部空間は発電機８４用の図示しない電力ケーブルの敷設用などに使用されることが一般である。
【００１０】
ガイドベーン６は、平板状をしたベーン本体６１と、ベーン本体６１の中心軸Ｘ−Ｘの両端部に配置された軸受６２，６３とを備えており、ベーン本体６１を中心軸Ｘ−Ｘを中心として回動させることで、水流９１の流量の調整を行い、結果として、発電機８４から発生させる電力の値を調整する役目を担っている。ガイドベーン６の軸受６２，６３をそれぞれ支持する内側ガイドベーンリング８７と外側ガイドベーンリング７２とは、ガイドベーン６が設置されている部位における水流９１の流路を形成している。そうして、両ガイドベーンリング７２，８７との相互間隔長Ｇは、バルブ形水車発電装置９がその性能を適正に発揮できるようにするために、正確に管理される必要が有るものである。
【００１１】
前記した外側ケーシング７９は、図４中に示したように、主体部分をなす本体部７８と、本体部７８の外側ガイドベーンリング７２側の端部に固着されている円環状のフランジ７７と、鉄材で円筒状に形成されたフランジ７７に対する補強用のリブ７６とで構成されている。本体部７８は、外力に対してはコンクリート構造物と共同することでこれを保持すればよいので、薄い鉄板材を用いて作製されている。また、フランジ７７は、図示しないボルトを使用しての外側ガイドベーンリング７２との結合に用いられることもあり、厚い鉄板材を用いて作製されている。このフランジ７７には、前記のボルトを装着するための図示しない貫通穴が形成されている。前記した構造を持つフランジ７７には、外側ガイドベーンリング７２の自重および外側ガイドベーンリング７２に働く外力が加わることになるが、この力のほとんどを本体部７８を介さずに、直接にコンクリート構造物に伝達させるために設けられているのがリブ７６である。これによって、外側ケーシング７９からの前記の力がフランジ７７に加わっても、本体部７８に用いる鉄板材の肉厚を薄くすることが可能なのである。
【００１２】
また、外側ガイドベーンリング７２は、図４中に示したように、主体部分をなす本体部７２１と、ディスチャージリング７１側のフランジと、外側ケーシング７９側のフランジ７２２とを有している。このフランジ７２２は、厚い鉄板材を用いて作製されており、フランジ７７の接合面７７ａに当接される当接面７２２ａ側には、円環状のパッキン溝７２３が形成されている。このパッキン溝７２３には、外側ケーシング７９と外側ガイドベーンリング７２との結合部の水密性を保持するためのゴムパッキン７２４が嵌め込まれている。
【００１３】
今まで説明してきたバルブ形水車発電装置９を構成する諸部品の内、外側ケーシング７９と内側ケーシング８６およびステーベーン５とは、予め溶接によって一体の構造体とされたうえで、図３中に示したように、外側ケーシング７９の外周部がコンクリート構造物中に埋設される。外側ガイドベーンリング７２と内側ガイドベーンリング８７とは、この状態とされた外側ケーシング７９と内側ケーシング８６のそれぞれに、結合されるようにしている。
【００１４】
ところで、外側ケーシング７９は、前記したようにコンクリート構造物用のコンクリート打設時の型枠を兼ねることで、コンクリート打設中のコンクリートの圧力や，このコンクリートの硬化熱の影響を直接受けることになる。また、外側ケーシング７９の本体部７８は、前記したように薄い鉄板材を用いて作製されているので、外側ケーシング７９単体での剛性は低いものである。こうしことが原因となって、フランジ７７の接合面７７ａは、コンクリート打設時に変形を受けることは避けられないものである。フランジ７７の接合面７７ａの変形をそのままに放置すると、接合面７７ａと，内側ケーシング８６の内側ガイドベーンリング８７に対する接合面との間の面間距離Ａ（図３を参照）に関して、所要の設定値を得ることができなくなる。
【００１５】
面間距離Ａを設定値とおりにすることができないことは、図３からも分かる面間距離Ａと相互間隔長Ｇとの関連から、相互間隔長Ｇも設定値を維持することがでないことであり、バルブ形水車発電装置９はその性能を所定とおりに発揮できないことになる。このことに対処するために、バルブ形水車発電装置９が備える外側ケーシング７９は、フランジ７７の接合面７７ａ側に、バルブ形水車発電装置９の現地据付け工事に際して接合面７７ａに対して現地加工を施すための加工代を、段差部７７１として有している。
【００１６】
フランジ７７の接合面７７ａの現地加工は、現地据付け工事の際に行われる加工であるので、機械加工ではなく手作業で行なわざるをえないものである。この手作業による加工量を極力少なくするために、段差部７７１は、現地加工の際に削り取られる量を必要最小限度とするためのものとして、フランジ７２２の当接面７２２ａと接触され合う面積を限定することができる突起部状に形成されている。そうして、突起部状の段差部７７１の形成は、バルブ形水車発電装置９の製造段階において、フランジ７７の接合面７７ａに円環状の溝７７２の加工を施すことで得るようにしている。
【００１７】
従来例のバルブ形水車発電装置９は前記の如く構成されているので、外側ケーシング７９が現地据付け工事の際に変形を受けて、面間距離Ａに変動を生じたとしても、段差部７７１において接合面７７ａに現地加工を施す（図４中に一点鎖線で模式的に示す）ことで対処することができる。これによって、接合面７７ａの当接面７２２ａに対する平面度と面間距離Ａとを、設定値の通りに修正することができているのである。
【００１８】
【発明が解決しようとする課題】
前述した従来技術によるバルブ形水車発電装置、例えば、バルブ形水車発電装置９においては、外側ケーシング（例えば、外側ケーシング７９である）が現地据付け工事の際に変形を受けたとしても、段差部（例えば、段差部７７１である）に現地加工を施すことで、その性能を所定とおりに発揮することができている。しかしながらこの段差部の形成に関して、次記することが問題点としてクローズアップされるようになってきている。すなわち、バルブ形水車発電装置は前述したように大型の構造体であるので、段差部を形成するフランジ〔外側ケーシングの外側ガイドベーンリング（例えば、外側ガイドベーンリング７２である）側のフランジ（例えば、フランジ７７である）である〕の外径は１０〔ｍ〕程度になり得る。
【００１９】
このような大径のフランジに円環状の溝（例えば、溝７７２である）の加工を施して段差部を形成するには、当然のことながら超大型の工作機械が必要となる。しかしながら、このような超大型工作機械を所有している機械加工工場の数は限られており、日本国内でも数カ所のみしか存在していないために、その加工費用は極めて高価である。また、外側ケーシングは前述したように単体での剛性が低いものであるので、段差部を形成するための機械加工の際にはフランジの変形を防止するための補強を施すことが必要であり、このことも段差部を形成する加工費用を高価にする原因となっている。その上、フランジに段差部を形成したとしても、現地据付け工事の際にこのフランジの接合面の修正が必要であり，かつ，その修正は手作業で行わざるをえないことに変わりは無いのである。
【００２０】
この発明は、前述の従来技術の問題点に鑑みなされたものであり、その目的は、フランジに段差部を形成するのに際し、機械加工を不要とすることが可能なように改良されたバルブ形水車発電装置用の外側ケーシングおよびその製造方法を提供することにある。
【００２１】
【課題を解決するための手段】
この発明では前述の目的は、
１）発電機を水密容器内に収納して水車ランナと一体化してなる発電本体部と、筒状をなし，前記の水車ランナを取り巻いてその外側に配置されたディスチャージリングと、前記の水密容器と外側ガイドベーンリングとで回動自在に支持されて水車ランナに通流させる水の通流量を調整する複数のガイドベーンと、発電本体部を取り巻いてその外側に配置されると共にディスチャージリングにその端部で接続され，ガイドベーンを回動自在に支持する外側ガイドベーンリングと、発電本体部を取り巻いてその外側に配置されると共に外側ガイドベーンリングとそのディスチャージリングに接続されている端部に対して反対側となる端部で接続され，水車ランナに通流させる水の流路を形成する外側ケーシングとを備えたバルブ形水車発電装置に用いられる外側ケーシングであって、薄板で作製された外側ケーシングの本体部と、この本体部の外側ガイドベーンリング側の端部に配置されて外側ガイドベーンリングとの接続に用いられる厚板製のフランジ部と、前記のフランジ部の外側ガイドベーンリングと接合され合う平面部位の現地加工による修正の際の加工代を確保するために，現地計測の基準面として必要なレベルの平面度を有している圧延板材を用いて作製された部材の複数個を、フランジ部の外側ガイドベーンリング側の側面に環状に配列し、固着することにより形成される段差部とを備えた構成とすること、または、
２）前記１項に記載の手段において、厚板製のフランジ部は、外側ガイドベーンリングを接続するボルトを装着するための貫通穴が外側ガイドベーンリング側の側面部に形成されてなり、圧延板材を用いて作製された複数の部材によって環状に形成されてなる段差部は、フランジ部の外側ガイドベーンリング側の側面の径方向に沿って複数が設置されてなり、前記の貫通穴が形成されている部位に設置される段差部は、前記の部材をこの貫通穴が形成されている部位を避けて配置してなる構成とすること、により達成される。また、
３）発電機を水密容器内に収納して水車ランナと一体化してなる発電本体部と、筒状をなし，前記の水車ランナを取り巻いてその外側に配置されたディスチャージリングと、前記の水密容器と外側ガイドベーンリングとで回動自在に支持されて水車ランナに通流させる水の通流量を調整する複数のガイドベーンと、発電本体部を取り巻いてその外側に配置されると共にディスチャージリングにその端部で接続され，ガイドベーンを回動自在に支持する外側ガイドベーンリングと、発電本体部を取り巻いてその外側に配置されると共に外側ガイドベーンリングとそのディスチャージリングに接続されている端部に対して反対側となる端部で接続され，水車ランナに通流させる水の流路を形成する外側ケーシングとを備えたバルブ形水車発電装置に用いられる外側ケーシングの製造方法であって、外側ケーシングは、薄板で作製された本体部と、この本体部の外側ガイドベーンリング側の端部に配置されて外側ガイドベーンリングとの接続に用いられる厚板製のフランジ部と、圧延板材を用いて作製された部材の複数個を環状に配列して形成されてなり，前記のフランジ部の外側ガイドベーンリングと接合され合う平面部位の現地加工による修正の際の加工代を確保するために，フランジ部の外側ガイドベーンリング側の側面に固着される段差部とを備えてなり、この外側ケーシングは、本体部とフランジ部との部分をまず溶接法を用いて一体化し、その後に，本体部に一体化されてなるフランジ部の外側ガイドベーンリング側の側面に、現地計測の基準面として必要なレベルの平面度を有している圧延板材を用いて作製された段差部を溶接法によって固着してなる製造方法とすること、により達成される。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下この発明の実施の形態を図面を参照して説明する。なお、この項の以下の説明においては、図３，図４に示した従来例のバルブ形水車発電装置およびその外側ケーシングと同一部分には同じ符号を付し、その説明を省略する。また、この項の以後の説明に用いる図中には、図３，図４で付した符号については、極力代表的な符号のみを記すようにしている。
【００２３】
図１は、この発明の実施の形態の一例によるバルブ形水車発電装置用の外側ケーシングの主要部を示す図面であり、（ａ）はその側面断面図であり、（ｂ）は図１（ａ）中に示した外側ケーシングが持つフランジの図１におけるＰ矢視図である。図２は、図１に示した外側ケーシングを用いたバルブ形水車発電装置の主要部を示すその一部破断した側面図である。図１（ａ）は、図２中のＳ部における外側ケーシングの主要部を示すその詳細な側面断面図でもある。図１，図２において、１は、図３，図４に示した従来例によるバルブ形水車発電装置９に対して、流路構成部７に替えて流路構成部２を用いるようにしたバルブ形水車発電装置である。流路構成部２は、流路構成部７に対して、外側ケーシング７９に替えて外側ケーシング３を用いることのみが相異している。
【００２４】
次に、外側ケーシング３について、図１を用いて説明をする。外側ケーシング３は、従来例の外側ケーシング７９に対して、フランジ７７に替えて、フランジ４を用いるようにしたことのみが相異しており、このフランジ４は、円環状のフランジ部４１と複数の段差部４２とで構成されている。フランジ部４１は、従来例におけるフランジ７７と対比すると、フランジ７７から段差部７７１を除いた残りの部分と同等である。
【００２５】
そうして段差部４２は、従来例の外側ケーシング７９が持つ段差部７７１と同等の役目を担う部材である。この段差部４２は、この発明になる外側ケーシング３が持つ特徴的な構造部分であり、規格品の鉄板材である圧延材を用いて扇状に形成した部材４２１を、図１（ｂ）中に示したごとくに円環状に配列し、フランジ部４１に全周溶接によって固着されている。この部材４２１は、規格による広い面積方向寸法を持つ圧延材を、溶接工場が一般に持つ加工機械・工具類を用いて切断することで、従来例の場合のような超大型の工作機械を用いること無しに、作製することができる。
【００２６】
部材４２１をフランジ部４１に溶接によって固着させる理由は、外側ガイドベーンリング７２が持つフランジ７２２が結合されることによって加わる前述した力に対応するためと、この部位からの水漏れを防止するためである。しかし、前者については必ずしも全周溶接を必要とはしないので、全周溶接を必要とするのは水漏れの防止が主目的であることになり、したがって、その溶接量は水漏れが発生しない範囲で少なくてもよいものなのである。フランジ部４１に形成されている貫通穴４１１は、外側ガイドベーンリング７２との結合に用いられる図示しないボルトを装着するための貫通穴である。部材４２１は、この貫通穴４１１が形成されている部位を避けてフランジ部４１に固着されている。
【００２７】
以降については、図２を合わせ用いて説明を続けることにする。段差部４２は、バルブ形水車発電装置１において担う役目から、従来例の段差部７７１の場合と同等に、接合面７７ａ部に現地加工を施すことが不可避である。この現地加工を施すに当たっては、面間距離Ａを設定値とおりにするのに必要となる加工量を具体的に把握するために、まず、コンクリート構造物中に埋設された状態のままの外側ケーシング３と内側ケーシング８６に対して、面間距離Ａに係わるフランジの面（接合面７７ａ部と、内側ケーシング８６の内側ガイドベーンリング８７に対する接合面である）の面間距離と両面間の平行度とが現地において計測される必要がある。さらにこの現地計測に際しては、段差部４２の接合面７７ａ部が持つ現地加工前の平面度は、現地計測に用いられる計測器を設置する基準面として必要なレベルの平面度を有していることが前提となる。
【００２８】
そうして発明者らは、規格品の圧延材の表面は、そのままの状態で（何等の加工を施さなくてもと言うことである）前記した現地計測の基準面として必要なレベルの平面度を有していることに着目したのである。さらに、この圧延材を扇状に切断して扇状の部材４２１を作製するようにれば、この部材４２１を複数用いることで、機械加工法を用いること無しに円環状の段差部４２を形成できることになるのである。
【００２９】
他方、外側ケーシング３を構成している部材の内、本体部７８，リブ７６およびフランジ部４１は、従来例の外側ケーシング７９とほぼ同等の構成を持っている。そうして、この発明になる外側ケーシング３では、まず、本体部７８，リブ７６およびフランジ部４１が溶接によって一体化される。フランジ部４１には、従来例の外側ケーシング７９が持つフランジ７７の場合と全く同等に、外側ガイドベーンリング７２の自重と外側ガイドベーンリング７２に働く外力とが加わることになるので、フランジ部４１は、本体部７８およびリブ７６に強固に溶接される必要がある。このために溶接量が多くなるので、前記の一体化のための溶接に際して、フランジ部４１にはかなりの変形が発生することになる。
【００３０】
しかし、外側ケーシング３では、この一体化溶接の後に、フランジ部４１に部材４２１が全周溶接によって固着される。このために、一体化溶接時にフランジ部４１に発生していた変形は、部材４２１，したがって，段差部４２の接合面７７ａ部の平面度には、何等の影響も与えることが無いのである。また前記したように、フランジ部４１に部材４２１を固着する際の溶接量は少なくて済むこともあって、段差部４２の接合面７７ａ部の平面度は、部材４２１が持つ平面度をそのまま維持することができるのである。
【００３１】
そうして、現地加工前の段差部４２の接合面７７ａ部の平面度を基準面として現地計測が実行されて、設定値とおりの面間距離Ａを得るのに必要な現地加工の加工量が把握され、かつ、これにしたがって段差部４２の現地加工が実施されることになる。この現地加工によって、前記した一体化溶接時にフランジ部４１に発生していた変形の影響も、同時に修正されることになるのである。
【００３２】
図１，図２に示すこの発明の実施の形態の一例によるバルブ形水車発電装置用の外側ケーシングでは前述の構成および製造方法としたので、段差部４２を持つ外側ケーシング３を作製するのに当たっては、超大型の工作機械を用いることが不要となるので、それに関する高額な加工費用を削減することができると共に、超大型の工作機械の稼働状況に無関係となるので、その製造期間の短縮も可能である。また、貫通穴４１１と同一ピッチサークル上にある段差部４２に関しては、貫通穴４１１を避けて部材４２１を配置できるので、フランジ部４１に貫通穴４１１を形成する際の加工量を低減することができることで、この点においても加工費用を低減できる。
【００３３】
なお、貫通穴４１１を避けて部材４２１を配置することは、貫通穴４１１が形成されていない部位においては水漏れを防止する機能を持ち得ないことになる。しかし、バルブ形水車発電装置１の外側ケーシング３が持つフランジ４では、図１中に示されているように、複数の段差部４２を有している。これにより、１個の段差部４２において水漏れを防止する機能を備えていない場合であっても、フランジ４の全体としては、何等の支障も無くその水漏れを防止する機能を維持することができるのである。
【００３４】
さらに、外側ケーシング３を作製するのに当り、本体部７８，リブ７６およびフランジ部４１を一体化溶接する工程と、フランジ部４１に段差部４２を溶接によって固着する工程とを分離し、前者を後者に対して先行させることで、前者の工程の際に発生する変形に対する修正作業を外側ケーシング３の作製時に実施することが不要となるので、この点においても、外側ケーシング３の加工費用を低減できることになるのである。
【００３５】
【発明の効果】
▲１▼この発明においては、前記の課題を解決するための手段の項の第（１）項で述べた構成とすることにより、段差部を持つ外側ケーシングの作製に超大型の工作機械が不要となるなどのため、その加工費用を削減することが可能になるとの効果を奏する。また、
▲２▼この発明においては、前記の課題を解決するための手段の項の第（２）項で述べた構成とすることにより、厚板製のフランジ部にボルト用の貫通穴を形成する際の加工量を低減することができることで、前記▲１▼項による効果に加えて、前記の貫通穴の形成にかかわる加工費用の低減も可能になるとの効果を奏する。さらにまた、
▲３▼この発明においては、前記の課題を解決するための手段の項の第（３）項で述べた製造方法とすることにより、段差部を持つ外側ケーシングの作製に際して発生する溶接変形の修正工程が、外側ケーシングの作製時には不要となることで、その加工費用を削減することが可能になるとの効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態の一例によるバルブ形水車発電装置用の外側ケーシングの主要部を示す図面であり、（ａ）はその側面断面図、（ｂ）は図１（ａ）中に示した外側ケーシングが持つフランジの図１におけるＰ矢視図
【図２】図１に示した外側ケーシングを用いたバルブ形水車発電装置の主要部を示すその一部破断した側面図
【図３】従来例のバルブ形水車発電装置用の外側ケーシングをバルブ形水車発電装置の主要部と共に示すその側面断面図
【図４】図３中のＱ部における外側ケーシングと外側ガイドベーンリングとの主要部を互いに切り離された状態として示すその詳細な側面断面図
【符号の説明】
３ 外側ケーシング
４ フランジ
４１ フランジ部
４１１ 貫通穴
４２ 段差部
４２１ 部材
７６ リブ
７８ 本体部
Claims (3)
- 発電機を水密容器内に収納して水車ランナと一体化してなる発電本体部と、筒状をなし，前記の水車ランナを取り巻いてその外側に配置されたディスチャージリングと、前記の水密容器と外側ガイドベーンリングとで回動自在に支持されて水車ランナに通流させる水の通流量を調整する複数のガイドベーンと、発電本体部を取り巻いてその外側に配置されると共にディスチャージリングにその端部で接続され，ガイドベーンを回動自在に支持する外側ガイドベーンリングと、発電本体部を取り巻いてその外側に配置されると共に外側ガイドベーンリングとそのディスチャージリングに接続されている端部に対して反対側となる端部で接続され，水車ランナに通流させる水の流路を形成する外側ケーシングとを備えたバルブ形水車発電装置に用いられる外側ケーシングであって、
薄板で作製された外側ケーシングの本体部と、この本体部の外側ガイドベーンリング側の端部に配置されて外側ガイドベーンリングとの接続に用いられる厚板製のフランジ部と、前記のフランジ部の外側ガイドベーンリングと接合され合う平面部位の現地加工による修正の際の加工代を確保するために，現地計測の基準面として必要なレベルの平面度を有している圧延板材を用いて作製された部材の複数個を、フランジ部の外側ガイドベーンリング側の側面に環状に配列し、固着することにより形成される段差部とを備えたことを特徴とするバルブ形水車発電装置用の外側ケーシング。 - 請求項１に記載のバルブ形水車発電装置用の外側ケーシングにおいて、
厚板製のフランジ部は、外側ガイドベーンリングを接続するボルトを装着するための貫通穴が外側ガイドベーンリング側の側面部に形成されてなり、圧延板材を用いて作製された複数の部材によって環状に形成されてなる段差部は、フランジ部の外側ガイドベーンリング側の側面の径方向に沿って複数が設置されてなり、前記の貫通穴が形成されている部位に設置される段差部は、前記の部材をこの貫通穴が形成されている部位を避けて配置してなることを特徴とするバルブ形水車発電装置用の外側ケーシング。 - 発電機を水密容器内に収納して水車ランナと一体化してなる発電本体部と、筒状をなし，前記の水車ランナを取り巻いてその外側に配置されたディスチャージリングと、前記の水密容器と外側ガイドベーンリングとで回動自在に支持されて水車ランナに通流させる水の通流量を調整する複数のガイドベーンと、発電本体部を取り巻いてその外側に配置されると共にディスチャージリングにその端部で接続され，ガイドベーンを回動自在に支持する外側ガイドベーンリングと、発電本体部を取り巻いてその外側に配置されると共に外側ガイドベーンリングとそのディスチャージリングに接続されている端部に対して反対側となる端部で接続され，水車ランナに通流させる水の流路を形成する外側ケーシングとを備えたバルブ形水車発電装置に用いられる外側ケーシングの製造方法であって、
外側ケーシングは、薄板で作製された本体部と、この本体部の外側ガイドベーンリング側の端部に配置されて外側ガイドベーンリングとの接続に用いられる厚板製のフランジ部と、圧延板材を用いて作製された部材の複数個を環状に配列して形成されてなり，前記のフランジ部の外側ガイドベーンリングと接合され合う平面部位の現地加工による修正の際の加工代を確保するために，フランジ部の外側ガイドベーンリング側の側面に固着される段差部とを備えてなり、この外側ケーシングは、本体部とフランジ部との部分をまず溶接法を用いて一体化し、その後に，本体部に一体化されてなるフランジ部の外側ガイドベーンリング側の側面に、現地計測の基準面として必要なレベルの平面度を有している圧延板材を用いて作製された段差部を溶接法によって固着してなることを特徴とするバルブ形水車発電装置用の外側ケーシングの製造方法。
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|---|---|---|---|
| JP26164196A JP3724080B2 (ja) | 1996-10-02 | 1996-10-02 | バルブ形水車発電装置用の外側ケーシングおよびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
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| JP26164196A JP3724080B2 (ja) | 1996-10-02 | 1996-10-02 | バルブ形水車発電装置用の外側ケーシングおよびその製造方法 |
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