JP4167612B2 - 軸受冷却装置および立軸バルブ型水車 - Google Patents

Description

本発明は、流水路中に鉛直方向に設置される立軸バルブ型水車、およびこの立軸バルブ型水車の水車軸の軸受を冷却する軸受冷却装置に関する。

鉛直方向に設けられた流水路の水の流れを利用して発電を行うために、立軸バルブ型水車がこの流水路中に設置されて用いられている。
このような立軸バルブ型水車７０としては、例えば図９および図１０に示す構成を有するものが用いられる。図９は、従来の軸受冷却装置７０ａを備えた立軸バルブ型水車７０の構成を示す構成図であり、図１０は、図９の軸受冷却装置７０ａにおける潤滑油貯留槽４９の構成を示す構成図である。
図９に示すように、立軸バルブ型水車７０は、流水路５６の流れ（図９において矢印方向の流れ）に沿って設けられた電球状のバルブ４１と、バルブ４１内に設置された水車軸４５とを備えている。バルブ４１の内部には発電機固定子４２と発電機回転子４３とからなる発電機４２ａが設けられており、発電機回転子４３の中心軸に取り付けられた発電機軸４４は水車軸４５に連結されている。この水車軸４５の先端にはランナ４７が設けられており、流水路５６の水の流れによってこのランナ４７が回転され、これにより水車軸４５および発電機軸４４を介して発電機回転子４３が回転される。

バルブ４１の外周には、ランナ４７の上流側に位置する複数のガイドベーン４６が放射状に設置されており、このガイドベーン４６は流水路５６を構成するコンクリート構造物５９に埋設された基礎ボルトにより固定されている。このガイドベーン４６の開度を調整することによりランナ４７を通過する水の流量を調整することができる。
水車軸４５は、バルブ４１内において軸受４９ａにより回転自在に支持されており、この軸受４９ａの下流側（図９において下方）には、流水路５６の水がバルブ４１内の水車室６０に浸入することを防止する水車軸封水装置５８が水車軸４５とバルブ４１との間に設けられている。水車軸４５の軸受４９ａにはこの軸受４９ａを冷却する潤滑油４９ｋを貯留するための潤滑油貯留槽４９が設けられており、図１０に示すように、当該潤滑油貯留槽４９内には潤滑油冷却器４９ｂが設置されている。水車軸４５の回転に伴い加熱された軸受４９ａを冷却する潤滑油４９ｋは潤滑油貯留槽４９内の潤滑油冷却器４９ｂにより冷却される。

潤滑油冷却器４９ｂの上流側および下流側には冷却水給排水用配管５３が接続されており、この潤滑油冷却器４９ｂの上流側に設けられた冷却水供給ポンプ５２によって、ストレーナ５１を経た冷却水が冷却水給排水用配管５３に送られて当該潤滑油冷却器４９ｂに供給される。また、潤滑油冷却器４９ｂにおいて潤滑油４９ｋと熱交換が行われた冷却水は、当該潤滑油冷却器４９ｂの下流側に接続される冷却水給排水用配管５３により排水ピット５４に導かれ、屋外排出用配管５５により屋外に排出される。

しかしながら、以上の構成を有する立軸バルブ型水車７０においては、専用の潤滑油冷却器４９ｂ、冷却水給排水用配管５３および冷却水供給ポンプ５２を設ける必要があるが、これらの装置の構成は複雑であるために保守点検作業を頻繁に行う必要がある。また、これらの装置を収納するためのスペースを確保しなければならないために発電所の建屋を広くする必要があり建設コストが高くなるという問題がある。また、潤滑油冷却器４９ｂや冷却水給排水用配管５３の保守点検作業を行うことは容易ではなく、点検コストが高くなるという問題がある。

このような問題を解決するために、専用の潤滑油冷却器４９ｂ、冷却水給排水用配管５３および冷却水供給ポンプ５２を設ける代わりに流水路５６に流れる水と潤滑油貯留槽４９内の潤滑油４９ｋとの熱交換を行うことにより当該潤滑油４９ｋを冷却する方法が開示されている（例えば、特許文献１乃至３参照）。
しかしながら、このような方法においては、流水路５６を流れる水の流量が少ない場合、あるいは流水路５６を流れる水が熱を有する場合には潤滑油貯留槽４９内の潤滑油４９ｋを十分に冷却することができないという問題がある。

特開平９−３０３２４６号公報 特開平８−３５４７７号公報 特開平５−２５２６９５号公報

本発明は、このような点を考慮してなされたものであり、水車軸の軸受を冷却する軸受冷却装置を単純なものとすることにより、保守点検作業を容易なものとするとともに当該軸受冷却装置の設置スペースを小さなものとすることができ、しかも確実に潤滑油を冷却することができる立軸バルブ型水車の水車軸の軸受冷却装置およびこの軸受冷却装置を備えた立軸バルブ型水車を提供することを目的とする。

本発明は、流水路中に設置される立軸バルブ型水車の水車軸の軸受冷却装置において、前記水車軸の軸受を冷却する潤滑油を貯留し、前記水車軸と立軸バルブ型水車の内壁との間に設けられ、内周壁部と外周壁部と底部とを有する潤滑油貯留槽であって、その底部の下方から突出して設けられた冷却室を有する潤滑油貯留槽と、この潤滑油貯留槽のうち前記冷却室内の潤滑油を当該冷却室の壁部を介して冷却する冷却水を貯留する冷却水貯留槽とを備え、前記冷却水貯留槽内の冷却水の水位レベルが、前記潤滑油貯留槽の底部のレベルよりも低く設定されていることを特徴とする軸受冷却装置である。
本発明によれば、水車軸の軸受を冷却する軸受冷却装置を単純なものとすることにより、保守点検作業を容易なものとするとともに当該軸受冷却装置の設置スペースを小さなものとすることができ、しかも確実に潤滑油を冷却することができる。また、水車軸と潤滑油貯留槽の内周壁部とに囲まれた領域である潤滑油貯留槽の内部領域と、潤滑油貯留槽の外周壁部の外方の領域である外部領域とが、潤滑油貯留槽の底部と冷却水の水面との間の空間を介して連通される。これにより、潤滑油貯留槽の内部領域の気圧の大きさと外部領域の気圧の大きさとを常に平衡に保つことができ、当該潤滑油貯留槽の内外の気圧差に伴うサイフォン現象による潤滑油の潤滑油貯留槽外部への流出を防止することができるようになる。

本発明による軸受冷却装置においては、潤滑油貯留槽の冷却室のうち冷却水貯留槽中の冷却水に接する潤滑油冷却部の壁部から抵抗部材が延び、この抵抗部材は水車軸の回転により回転する冷却水の抵抗として機能することが好ましい。
これにより、潤滑油冷却部において冷却水に接する壁部の表面積を大きくすることができ、潤滑油冷却部における潤滑油と冷却水との熱交換をより促進することができる。
また、水車軸の回転に伴って冷却水貯留槽内の冷却水が回動しその水位が変動することが考えられるが、抵抗部材を冷却水の回動に抵抗する角度に配置することにより、冷却水の水位の変動を少なくすることができる。

本発明による軸受冷却装置においては、潤滑油貯留槽の冷却室における潤滑油冷却部の内部を貫通して、冷却水貯留槽と連通する冷却水連通管を設けたことが好ましい。
これにより、潤滑油冷却部において冷却水が接する壁部の表面積を大きくすることができ、潤滑油冷却部における潤滑油と冷却水との熱交換をより促進することができる。
また、水車軸の回転に伴って冷却水貯留槽内の冷却水も回動するが、冷却水連通管を冷却水の回動方向に沿って所望の角度に配置することにより、冷却水連通管内に冷却水を容易に送ることができ、冷却効果を高めることができる。

本発明による軸受冷却装置においては、冷却水貯留槽内において、冷却水の水位レベルを前記冷却室の下端のレベルと前記潤滑油貯留槽の底部のレベルとの間で制御する冷却水水位レベル制御装置を設けたことが好ましい。
これにより、潤滑油貯留槽内の潤滑油を確実に冷却することができるとともに、この潤滑油貯留槽の内部領域の気圧の大きさと外部領域の気圧の大きさとを常に平衡に保つことができ、当該潤滑油貯留槽の内外の気圧差に伴うサイフォン現象による潤滑油の潤滑油貯留槽外部への流出を防止することができる。

本発明による軸受冷却装置においては、潤滑油貯留槽の内周壁部と水車軸との間の空間と、潤滑油貯留槽の外方の空間とを連通させる空気バイパス用連通管を設けたことが好ましい。
これにより、潤滑油貯留槽の内部領域の気圧の大きさと外部領域の気圧の大きさとを常に平衡に保つことができ、当該潤滑油貯留槽の内外の気圧差に伴うサイフォン現象による潤滑油の潤滑油貯留槽外部への流出を防止することができる。

本発明による軸受冷却装置においては、潤滑油貯留槽と水車軸との間に軸封装置を設けたことが好ましい。
これにより、例えば水車軸の回転に伴い冷却水が撹拌されて生じる霧状の水滴が潤滑油貯留槽内へ浸入することを防止することができる。

本発明による軸受冷却装置においては、潤滑油貯留槽内に、潤滑油冷却部の冷却室と他の部分との間で潤滑油が循環する循環経路を形成する循環経路形成部材を設けたことが好ましい。
これにより、潤滑油貯留槽内において、水車軸の軸受で加熱される部分の潤滑油と、冷却水により冷却される潤滑油冷却部の潤滑油とを循環させることができ、潤滑油を確実に冷却された状態で軸受に供給することができる。

本発明は、水車軸と、この水車軸の軸受と、上記記載の軸受冷却装置とを備えたことを特徴とする立軸バルブ型水車である。

本発明によれば、立軸バルブ型水車の水車軸の軸受冷却装置において、専用の潤滑油冷却器、冷却水給排水用配管および冷却水供給ポンプが不要となり、これにより、当該軸受冷却装置を単純なものとすることができる。このため、保守点検作業を容易なものとすることができ、当該軸受冷却装置の設置スペースを小さくすることができる。また、水車軸と潤滑油貯留槽の内周壁部とに囲まれた領域である潤滑油貯留槽の内部領域と、潤滑油貯留槽の外周壁部の外方の領域である外部領域とが、潤滑油貯留槽の底部と冷却水の水面との間の空間を介して連通される。これにより、潤滑油貯留槽の内部領域の気圧の大きさと外部領域の気圧の大きさとを常に平衡に保つことができ、当該潤滑油貯留槽の内外の気圧差に伴うサイフォン現象による潤滑油の潤滑油貯留槽外部への流出を防止することができるようになる。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。図１乃至図８は本発明による立軸バルブ型水車および軸受冷却装置の実施の形態を示す図である。
このうち、図１は本発明の軸受冷却装置３０ａを備えた立軸バルブ型水車３０の構成を示す構成図であり、図２は、図１の立軸バルブ型水車３０の水車軸５の軸受９ａの周辺部を示す拡大図であり、図３乃至８は、図１の立軸バルブ型水車３０の水車軸５の軸受９ａの周辺部の他の構成を示す拡大図である。

図１に示すように、立軸バルブ型水車３０は、流水路１６の流れ（図１において矢印方向の流れ）に沿って設けられた電球状のバルブ１と、バルブ１内に回転自在に配置された水車軸５とを備えている。このうちバルブ１の内部には発電機固定子２と発電機回転子３とからなる発電機２ａが設けられており、発電機回転子３の中心軸には発電機軸４が取り付けられ、この発電機軸４は水車軸５に連結されている。水車軸５の先端にはランナ７が設けられており、流水路１６の水の流れによってこのランナ７が回転され、これにより水車軸５および発電機軸４を介して発電機回転子３が回転される構造となっている。

バルブ１の外周において、ランナ７の上流側には複数のガイドベーン６が放射状に設置されており、このガイドベーン６は流水路１６を構成するコンクリート構造物１９に埋設された基礎ボルトにより固定されている。そして、このガイドベーン６の開度を調整することによりランナ７を通過する水の流量を調整することができる。バルブ１の外周であってガイドベーン６の上流側には、複数のステイベーン１７が放射状に取り付けられている。

また、図２に示すように、水車軸５は、この水車軸５の外周に設けられた軸受９ａにより回転自在に支持されている。
水車軸５を支持する軸受９ａの下方には、当該軸受９ａを冷却するための潤滑油９ｋを貯留する潤滑油貯留槽９が設けられている。この潤滑油貯留槽９は、外周壁部９ｂと、底部９ｃと、内周壁部９ｄとを有し、軸受９ａおよび潤滑油貯留槽９は軸受カバー９ｅにより保護されている。

また、潤滑油貯留槽９は、底部９ｃの下方から突出して設けられた冷却室９ｆを有し、この冷却室９ｆは、外周壁部９ｂと底部９ｃと内周壁部９ｄとにより囲まれた部分（後述する他の部分）９ｔと連通している。そして、潤滑油貯留槽９の下方には冷却水貯留槽３１が設置され、この冷却水貯留槽３１内には冷却室９ｆの壁部を介して潤滑油９ｋを冷却する冷却水２１が貯留されている。具体的には、この冷却水貯留槽３１は水車軸５とバルブ１の内壁との間に設けられた槽からなり、冷却水貯留槽３１の下端には前記流水路１６の水が浸入することを防止する水車軸封水装置１８が水車軸５とバルブ１との間に設けられている（図２参照）。
なお、上記構成のうち、潤滑油貯留槽９と冷却水貯留槽３１とによって、本発明による水車軸５の軸受冷却装置３０ａが構成される。
上記構成において、潤滑油貯留槽９のうち、冷却室９ｆは冷却水貯留槽３１中の冷却水２１に接する潤滑油冷却部となっており、この冷却室（潤滑油冷却部）９ｆにおいて潤滑油９ｋと冷却水２１との間の熱交換が行われるようになっている。
また、潤滑油貯留槽９のうち冷却室９ｆ以外の部分、すなわち外周壁部９ｂと底部９ｃと内周壁部９ｄとにより囲まれた部分は他の部分９ｔとなっている。

次にこのような構成からなる本実施の形態の作用について説明する。

図１において、流水路１６に水が流れると、ランナ７がこの水流により回転し、このランナ７に取り付けられた水車軸５が回転する。そして、発電機２ａの発電機軸４を介して発電機回転子３が回転することにより、発電機２ａにおいて発電が行われる。

一方、水車軸５が回転することにより、この水車軸５を回転自在に支持する軸受９ａが加熱されるが、水車軸５と軸受９ａとの間を潤滑させる潤滑油９ｋが供給されることにより軸受９ａを効果的に冷却することができる。

上述のように軸受９ａを冷却する潤滑油９ｋは潤滑油貯留槽９に貯留されているが、この潤滑油貯留槽９のうち冷却室９ｆ内の潤滑油９ｋが当該冷却室９ｆの壁部を介して冷却水貯留槽３１内の冷却水２１により冷却される。このことにより、潤滑油貯留槽９内の潤滑油９ｋはその温度の上昇が抑制される。

また、冷却水貯留槽３１内の冷却水２１の量は、潤滑油貯留槽９内の潤滑油９ｋの量に比べて多いために、潤滑油９ｋと冷却水２１との間で熱交換が行われても、冷却水２１の温度が大きく上昇することはない。また、冷却水貯留槽３１内の冷却水２１と流水路１６に流れる水との間でバルブ１の壁部を介して熱交換が行われるため、この冷却水２１の温度の上昇をさらに抑制することができる。

以上のように本実施の形態によれば、専用の潤滑油冷却器、冷却水給排水用配管および冷却水供給ポンプが不要となり、これにより、軸受冷却装置を単純なものとすることができる。従って、保守点検作業を容易なものとするとともに、当該軸受冷却装置の設置スペースを小さなものとすることができる。

本発明による立軸バルブ型水車の水車軸の軸受冷却装置は、上記の態様に限定されるものではなく、様々の変更を加えることができる。
次に本発明による軸受冷却装置および立軸バルブ型水車の変形例につき、図３乃至図８により説明する。図３乃至図８において、図１および図２に示す実施の形態と同一部分には同一符号を付して詳細な説明を省略する。

図３に示すように、潤滑油貯留槽９の冷却室９ｆに、冷却水貯留槽３１内において下方に延びる複数のフィンからなる抵抗部材９ｇを設けてもよい。この抵抗部材９ｇのフィンは冷却水貯留槽３１の冷却水２１に完全に浸漬されている。
図３において、水車軸５の回転に伴って冷却水貯留槽３１内の冷却水２１も水車軸５の回転と同じ方向に回動する。この場合、抵抗部材９ｇは冷却水２１の回動に抵抗する角度で冷却室９ｆに取り付けられている、具体的には、抵抗部材９ｇは冷却水２１の回動方向に対して垂直方向に配置されていることが望ましい。

潤滑油貯留槽９に抵抗部材９ｇを設けることにより、冷却室（潤滑油冷却部）９ｆにおいて冷却水２１が接する壁部の表面積を大きくすることができ、冷却室９ｆにおける潤滑油９ｋと冷却水２１との熱交換をより促進することができる。
また、水車軸５の回転に伴って冷却水貯留槽３１内の冷却水２１が回動しその水位が変動することが考えられるが、抵抗部材９ｇを冷却水２１の回動に抵抗する角度に配置することにより、冷却水２１の水位の変動を少なくすることができる。

他の変形例としては、図４に示すように、潤滑油貯留槽９の冷却室９ｆの内部を貫通して、冷却水貯留槽３１と連通する複数の冷却水連通管９ｈを設けてもよい。これらの冷却水連通管９ｈは、水車軸５の回転に伴う冷却水貯留槽３１内の冷却水２１の回動方向と同方向に設けられていることが好ましい。

図４において、冷却水連通管９ｈを設けることにより、冷却室９ｆのうち冷却水２１が接する壁部の面積を大きくすることができ、冷却室９ｆにおける潤滑油９ｋと冷却水２１との熱交換をより促進することができる。
また、水車軸５の回転に伴って冷却水貯留槽３１内の冷却水２１も回動するが、冷却水連通管９ｈを冷却水２１の回動方向に沿って所望の角度に配置することにより、冷却水連通管９ｈ内に冷却水２１を容易に送ることができ、冷却効果を高めることができる。

さらに他の変形例としては、図５に示すように、冷却室貯留槽３１内に冷却水水位レベル制御装置３３を設けてもよい。この冷却水水位レベル制御装置３３は、冷却水２１の水位のレベルを検出する水位検出装置２２と、水位検出装置２２により検出された水位のレベルを水位レベル制御信号に変換する変換器２２とを有し、冷却水貯留槽３１の冷却水２１の水位レベルを制御するようになっている。この冷却水水位レベル制御装置３３は、冷却水貯留槽３１内において、冷却水２１の水位レベルを所望下方値と所望上方値との間で制御するものである。ここで、所望下方値の下限は、潤滑油貯留槽９の冷却室９ｆの下端のレベルに一致し、所望上方値の上限は、この潤滑油貯留槽９の他の部分９ｔの底部９ｃのレベルに一致する。

上述のように、冷却水水位レベル制御装置３３により冷却水２１の水位レベルが潤滑油貯留槽９の冷却室９ｆの下端のレベルよりも高く制御される。このことにより、冷却室９ｆを常に冷却水２１に浸すことができ、潤滑油貯留槽９内の潤滑油９ｋを確実に冷却することができる。
また、冷却水２１の水位レベルが潤滑油貯留槽９の底部９ｃのレベルよりも低く制御されることにより、水車軸５と潤滑油貯留槽９の内周壁部９ｄとに囲まれた領域である潤滑油貯留槽９の内部領域９ｐと、潤滑油貯留槽９の外周壁部９ｂの外方の領域である外部領域９ｑとが、前記底部９ｃと冷却水２１の水面との間の空間を介して連通される。これにより、潤滑油貯留槽９の内部領域９ｐの気圧の大きさと外部領域９ｑの気圧の大きさとを常に平衡に保つことができ、当該潤滑油貯留槽９の内外の気圧差に伴うサイフォン現象による潤滑油９ｋの潤滑油貯留槽９外部への流出を防止することができる。

さらに他の変形例としては、図５において冷却水レベル制御装置３３により水位レベルの所望上限値を設ける代わりに、図６に示すように、潤滑油貯留槽９の内部領域９ｐと外部領域９ｑとを連通させる空気バイパス用連通管９ｉを当該潤滑油貯留槽９の内部に設けてもよい。

図６において、潤滑油貯留槽９内に空気バイパス用連通管９ｉを設けたことにより、冷却水貯留槽３１内の冷却水２１の水位レベルが潤滑油貯留槽９の底部９ｃのレベルよりも高くなった場合でも、潤滑油貯留槽９の内部領域９ｐと外部領域９ｑとが当該空気バイパス用連通管９ｉを介して連通される。これにより、潤滑油貯留槽９の内部領域９ｐの気圧の大きさと外部領域９ｑの気圧の大きさとを常に平衡に保つことができ、当該潤滑油貯留槽９の内外の気圧差に伴うサイフォン現象による潤滑油９ｋの潤滑油貯留槽９外部への流出を防止することができる。

さらに他の変形例としては、図７に示すように、潤滑油貯留槽９の内周壁部９ｄの下端部と水車軸５との間に軸封装置９ｊを設けてもよい。

図７において、軸封装置９ｊを設けることにより、例えば水車軸５の回転に伴い冷却水２１が撹拌されて生じる霧状の水滴が潤滑油貯留槽９内へ浸入することを防止することができる。
従って、このような霧状の水滴が潤滑油貯留槽９内の潤滑油９ｋに入ったときに生じる軸受９ａの性能の低下やこの軸受９ａの劣化、摺動部分や機械加工部分への錆の発生などを防止することができ、軸受９ａの性能の信頼性を高めることができる。

さらに他の変形例としては、図８に示すように、潤滑油貯留槽９のうち、冷却室９ｆと、冷却室９ｆ以外の他の部分９ｔとの間に、潤滑油９ｋが循環する例えば板状あるいは円筒状の循環経路形成部材９ｌを設けてもよい。
図８において、循環経路形成部材９ｌの下端は、具体的には、潤滑油貯留槽９の冷却室９ｆの中に設けられ、循環経路形成部材９ｌの上端は軸受９ａの近辺に設けられ、当該循環経路形成部材９ｌは水車軸５に対して所定角度をもって傾斜して配置されている。そして、循環経路形成部材９ｌの内部および循環経路形成部材９ｌの外部との間で、潤滑油９ｋの循環経路を形成している。

このように循環経路形成部材９ｌを設けることにより、潤滑油貯留槽９内において、水車軸５の軸受９ａで加熱される他の部分９ｔ内の潤滑油９ｋと、冷却水２１により冷却される冷却室９ｆ内の潤滑油９ｋとを循環させることができ、潤滑油９ｋを確実に冷却された状態で軸受９ａに供給することができる。

本発明の軸受冷却装置を備えた立軸バルブ型水車の構成を示す構成図である。 図１の立軸バルブ型水車の水車軸の軸受周辺部を示す拡大図である。 図１の立軸バルブ型水車の水車軸の軸受の周辺部の他の構成を示す拡大図である。 図１の立軸バルブ型水車の水車軸の軸受の周辺部のさらに他の構成を示す拡大図である。 図１の立軸バルブ型水車の水車軸の軸受の周辺部のさらに他の構成を示す拡大図である。 図１の立軸バルブ型水車の水車軸の軸受の周辺部のさらに他の構成を示す拡大図である。 図１の立軸バルブ型水車の水車軸の軸受の周辺部のさらに他の構成を示す拡大図である。 図１の立軸バルブ型水車の水車軸の軸受の周辺部のさらに他の構成を示す拡大図である。 従来の軸受冷却装置を備えた立軸バルブ型水車の構成を示す構成図である。 図９の軸受冷却装置における潤滑油貯留槽の構成を示す構成図である。

符号の説明

１ バルブ
２ 発電機固定子
２ａ 発電機
３ 発電機回転子
４ 発電機軸
５ 水車軸
６ ガイドベーン
７ ランナ
９ 潤滑油貯留槽
９ａ 軸受
９ｂ 外周壁部
９ｃ 底部
９ｄ 内周壁部
９ｅ 軸受カバー
９ｆ 冷却室（潤滑油冷却部）
９ｇ 抵抗部材
９ｈ 冷却水連通管
９ｉ 空気バイパス用連通管
９ｊ 軸封装置
９ｋ 潤滑油
９ｌ 潤滑経路形成部材
９ｐ 内部領域
９ｑ 外部領域
９ｔ 他の部分
１６ 流水路
１７ ステイベーン
１８ 水車軸封水装置
１９ コンクリート構造物
２１ 冷却水
２２ 水位検出装置
２３ 変換器
３０ 立軸バルブ型水車
３０ａ軸受冷却装置
３１ 冷却水貯留槽
３３ 冷却水水位レベル制御装置
４１ バルブ
４２ 発電機固定子
４２ａ 発電機
４３ 発電機回転子
４４ 発電機軸
４５ 水車軸
４６ ガイドベーン
４７ ランナ
４９ 潤滑油貯留槽
４９ａ 軸受
４９ｂ 潤滑油冷却器
４９ｋ 潤滑油
５１ ストレーナ
５２ 冷却水供給ポンプ
５３ 冷却水給排水用配管
５４ 排水ピット
５５ 屋外排出用配管
５６ 流水路
５８ 水車軸封水装置
５９ コンクリート構造物
６０ 水車室
７０ 立軸バルブ型水車
７０ａ 軸受冷却装置

Claims (8)

1. 流水路中に設置される立軸バルブ型水車の水車軸の軸受冷却装置において、
   前記水車軸の軸受を冷却する潤滑油を貯留し、前記水車軸と立軸バルブ型水車の内壁との間に設けられ、内周壁部と外周壁部と底部とを有する潤滑油貯留槽であって、その底部の下方から突出して設けられた冷却室を有する潤滑油貯留槽と、
   この潤滑油貯留槽のうち前記冷却室内の潤滑油を当該冷却室の壁部を介して冷却する冷却水を貯留する冷却水貯留槽とを備え、
   前記冷却水貯留槽内の冷却水の水位レベルが、前記潤滑油貯留槽の底部のレベルよりも低く設定されていることを特徴とする軸受冷却装置。
2. 潤滑油貯留槽の冷却室のうち冷却水貯留槽中の冷却水に接する潤滑油冷却部の壁部から抵抗部材が延び、この抵抗部材は水車軸の回転により回転する冷却水の抵抗として機能することを特徴とする請求項１に記載の軸受冷却装置。
3. 潤滑油貯留槽の冷却室における潤滑油冷却部の内部を貫通して、冷却水貯留槽と連通する冷却水連通管を設けたことを特徴とする請求項１または２に記載の軸受冷却装置。
4. 冷却水貯留槽内において、冷却水の水位レベルを前記冷却室の下端のレベルと前記潤滑油貯留槽の底部のレベルとの間で制御する冷却水水位レベル制御装置を設けたことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の軸受冷却装置。
5. 潤滑油貯留槽の内周壁部と水車軸との間の空間と、潤滑油貯留槽の外方の空間とを連通させる空気バイパス用連通管を設けたことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の軸受冷却装置。
6. 潤滑油貯留槽と水車軸との間に軸封装置を設けたことを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の軸受冷却装置。
7. 潤滑油貯留槽内に、潤滑油冷却部の冷却室と他の部分との間で潤滑油が循環する循環経路を形成する循環経路形成部材を設けたことを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の軸受冷却装置。
8. 水車軸と、この水車軸の軸受と、請求項１乃至７のいずれかに記載の軸受冷却装置とを備えたことを特徴とする立軸バルブ型水車。

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