JPH01318764A - 水車主軸封水装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明はフランシス水車の主軸封水装置に係り、特に上
記主軸封水装置の封水用水の供給装置の改良に関する。

（従来の技術） 一般に、水力機械においては、水中で回転運動を行なう
ランナに接続されている主軸とカバーとの間から流水が
噴出しないように、上記主軸とカバーとの間に封水装置
が設けられている。この封水装置としては、グランドパ
ツキン方式、ラビリンス方式等種々の方式があるが、例
えばグランドパツキン方式の場合には、パツキンと主軸
が接触状態で運転されるので、摩擦により発熱現象が発
生したり、或は封水部に異物が侵入してパツキンに異常
摩耗を惹起する等の問題がある。

そこで、従来上記封水装置にその封水部に侵入しようと
する水よりも高圧の清水を注入し、上記封水装置の異常
摩耗の発生を防止することが行なわれている。

すなわち、第２図は従来のフランシス水車の主軸封水装
置における給水装置を示す図であって、下端にランナ１
を連結した主軸２が水車上カバー３を貫通して上方に突
設されており、その主軸２と上カバー３との間の環状間
隙部に封水装置４が設けられている。ところで、上記封
水装置４の封水部には給水管５が接続されており、その
給水管５が微細な異物、土砂等を排除するフィルタ６、
片目のストレーナ７および減圧器８を介して適宜水車の
圧力水管９に連接されている・ しかして、常時上記圧力水管９から分水された高圧水が
・減圧器８を経て所定圧力に調節され、ストレーナ７、
およびフィルタ６によって土砂または異物が除去された
後、封水装置４の封水部に供給され、その圧力Ｆｒ水に
よってランナ室内の水が主軸２に沿って上方に流出する
ことが防止される。

ま・た、封水用の清水は、ドラフトチューブ１０から取
水しポンプ１１で昇圧した後、ストレーナ７およびフィ
ルタ６を経て給水管５を介して封水装置４に供給する場
合もあり、さらに、発電所近傍の井戸１２からポンプ１
３によって取水し、同様な給水装置を介して封水部に給
水することも行なわれている。

（発明が解決しようとする課題） ところがこのような装置においては、長い配管設備が必
要であり、また装置が大がかりなものとなり、さらにス
トレーナやフィルタ等の設置場所の確保等の問題があり
、非常に高価なものとなり、発電所建設のコスト上昇の
原因となるなどの問題があった。

本発明はこのような点に鑑み、きわめて簡単な構成によ
って封水部に確実に給水することができ、封水装置の封
水部の異常摩耗等の発生を防止し得るようにした水車主
軸封水装置を得ることを目的とする。

〔発明の構成〕

（課題を解決するための手段） 本発明は、水車の上カバー又は前カバーに、ランナ背圧
室の外周部に開口する取水孔を設け、その取水孔を配管
を介して主軸封水部に接続したことを特徴とする。

（作　用） 水車の作動中、ランナ背圧室内の水の圧力はその半径方
向外方すなわち外周部程高くなるため、その高圧水が取
水孔から配管を通って封水装置の封水部に流入し、当該
部の発熱を防止するとともに、異物の侵入を防止する。

しかして、減圧弁、給水ポンプ等の設備が不要となり、
従来装置に比しコストダウンを図ることができる。

（実施例） 以下、第１図を参照して本発明の一実施例について説明
する。

第１図において、符号２は下端にランナ１を固着した水
車主軸であって、その主軸２が水車上カバー３の中心開
口部３ａを貫通して上方に突設されており、その主軸２
と上カバー３との環状間隙部に゛封水装置４が配設され
ている。

上記上カバー３には、その上カバー３とランナ１のクラ
ウンプレート１ａとの間で形成されるランナ背圧室１５
の半径方向外方すなわち外周部に開口する１個または複
数個の取水孔１６が穿設されており、その取水孔１６に
配管１７の一端が接続されている。その配管１７にはそ
の途中に必要に応じて給水ｊ１調整弁１８およびフィル
タ装置１９が設けられており、上記配管１７の先端が封
水装置４の封水部４ａに開口せしめられている。

ところで、水車の作動中、ランナの回転に応じてランナ
背圧室１５内の水は回転運動を生じ、ランナ背圧室１５
内の水の圧力は半径Ｒの点ではち、ランナ背圧室１５内
では半径方向外方程その水圧が高くなる。

しかして、上記ランナ背圧室１５内における外周部の高
圧水が取水孔１６を経て配管１７内に流入し、給水量調
整弁１８およびフィルタ装置１９を経て封水装置ｔ４の
封水部４ａに供給される。したがって、上記給水によっ
て封水装置４の封水部４ａの発熱が防止されるとともに
、上記封水部４ａへの異物の侵入が防止される。

しかも、一般にフランシス水車におけるランナのクラウ
ンプレート１ａの外周と上カバー３との間のシールギャ
ップ２０は、通常大型機でも０．５＋＋ｍ〜３ｍｍ程度
と非常に狭く、このシールギャップ２０からは、前記従
来装置におけるストレーナと同等またはそれ以下の細か
な土砂、異物しか、ランナ背圧室１５内には流入しない
。したがって、上記ランナ背圧室１５内から取水された
水内には大きな異物等を含むことがなく、配管中に丸目
のストレーナを設ける必要はない。さらに、前述のよう
にランナ背圧室１５内の半径方向外方の水の圧力は、封
水装置４の下方部における圧力より参目当高圧であり給
水のために特別のポンプを必要とすることもなく、また
減圧装置を設ける必要もない。

なお、上記実施例においては縦形の水車について説明し
たが、横形のものにも適用することができ、その場合に
はランナ背圧室を形成する前カバーに取水孔を設ける。

（発明の効果〕 以上説明したように、本発明においては水車の上カバー
または前カバーに、ランナ背圧室の外周部に開口する取
水孔を設け、その取水孔を封水装置の封水部に配管を介
して連通させたので、ランナ背圧室内の水を自動的に封
水部に流動させることができ、封水用の清水供給のため
に特別のポンプを使用する必要もなく、また所要配管の
長さが短かくてすむ。しかも、前述のようにランナ背圧
内への異物の侵入はその狭いシールギャップによって阻
止されているので、土砂その他の異物が封水部に流入し
ないように大型のストレーナを必ずしも設ける必要はな
く、封水部の清水供給装置をきわめて簡単なものとする
ことができ、コストダウンを図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の水車主軸封水装置の概略構成を示す縦
断部分図、第２図は従来の水車主軸封水装置を示す説明
図である。 １・・・ランナ、２・・・主軸、３・・・上カバー、４
・・・封水装置、４ａ・・・封水部、１５・・・ランナ
背圧室、１６・・・取水孔、１７・・・配管。 出願人代理人　　佐　　藤　　−雄

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 水車の上カバー又は前カバーに、ランナ背圧室の外周部
   に開口する取水孔を設け、その取水孔を配管を介して主
   軸封水部に接続したことを特徴とする、水車主軸封水装
   置。