JPH0720382Y2 - 貫流水車 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 A.産業上の利用分野 本考案は、ガイドベーンの開度を小さくした場合のラン
ナの回転効率の向上とガイドベーンとケーシングとの隙
間に生じるキャビテーシヨンの発生を防ぐ貫流水車に関
する。

B.従来の技術 従来の貫流水車のガイドベーンとケーシングとの構造に
おいては、第４図に示すようにランナ７と水平な軸６を
有するガイドベーン１が矩形の入口管８に接続したケー
シング２の入口部の内部に回動自在に取り付けられてい
る。このガイドベーン１の回転角の調整によつてランナ
７にそそぎ込む水の流量を増減し、ランナ７の回転数の
制御を行なつている。ランナ７の回転を止める場合に
は、図中に二点鎖線で示すようにガイドベーン１をその
先端部1bと後端部1aとがケーシング２の内壁面４に接触
するまで回転させていた。このときのガイドベーン１と
ケーシング２との接触は、ガイドベーン１の長手方向で
考えると線接触となつていた。

C.考案が解決しようとする問題点 ところが、第５図に示すようにガイドベーン１の開度が
小さい場合には、ガイドベーン１の後端部1aと内壁面４
との隙間を通過する水の急激な速度変化と圧力変化とか
らキヤビテーシヨンがこの隙間において発生し、ガイド
ベーン１の後端部1aにエロージヨンが生じ、更にガイド
ベーン１の先端部1bを通過する水と後端部1aを通過する
水とが分流状態で、各々ランナ７に流れ込む為、ランナ
７の回転効率が著しく低下する要因となつていた。ま
た、このようにガイドベーン１の特に後端部1aとケーシ
ング２との接触の仕方が線接触である為、全閉時におい
て相当量の水漏れがあることは言うに及ばない。

そこで本考案は、かかる欠点を解消した貫流水車を提供
することを目的とする。

D.問題点を解決する為の手段 斯かる目的を達成するための本考案の構成は、回動可能
なガイドベーンを閉じたときに、ガイドベーンの後端部
と先端部とがケーシングの入口の内壁面に接触する貫流
水車において、前記ガイドベーンの後端部が接触する前
記ケーシングの内壁面に、ガイドベーンの後端部がはい
り込む凹部をガイドベーンの長手方向に沿って形成した
ことを特徴とする。

E.作用 ガイドベーンの開度が小さいとガイドベーンの後端部と
ケーシングの内壁面の凹部との隙間を流れる水は、この
凹部に案内されてガイドベーンの腹部に沿つて流れるよ
うに向けられ、ガイドベーンの先端部を通過する水と合
流する。またガイドベーンを閉じた状態においては、ガ
イドベーンの後端部と内壁面との密着性が良い為、水の
漏れが少なくなる。

F.実施例 以下、本考案を図面に示す実施例をもとに詳細に説明す
る。尚、本実施例は従来のガイドベーンとケーシングと
の接触する部分のみが異なる為、従来と同一部分には同
一符号を付して説明は省略し、異なる部分のみを説明す
る。

本実施例による貫流水車は、第１図に示すようにガイド
ベーン１の後端部1aが接触するケーシング２の入口部の
内壁面４に、ガイドベーン１が閉じたときにガイドベー
ン１の後端部1aがはいり込むようにガイドベーン１の後
端部と略同じ形状の浅い凹部５が、ガイドベーン１の長
手方向に沿つて形成されている。ガイドベーン１の回転
軸６は、ガイドベーン１が閉じた際に、ガイドベーン１
の先端部1bと後端部1aとが、ケーシング２の内壁面４に
同時に接触する位置に置かれている。

かかる構成であるから、第２図に示すように、ガイドベ
ーン１が小開度の状態では、ガイドベーン１の後端部1a
とケーシング２の凹部５との隙間を流れる水は、凹部５
の局面に沿つて方向をガイドベーン１の腹部1cに向けら
れ、この腹部1cに沿つて先端部1bへと流れ、先端部1bに
おいてこの先端部1bの図中上部を流れる水と合流する。
合流して一体となつた水は、勢いよくランナ７にそそぎ
こまれる。その為、ランナ７の回転数は高まり、効率が
上昇する結果となる。その実験結果を第３図に示す。図
中Ａ曲線は本実施例、Ｂ曲線は従来の貫流水車の実験結
果を示すもので、ガイドベーンの開度率が30％の場合
は、従来に比べて約５％の回転効率の向上が認められ
た。また、ガイドベーンの開度率が小さい場合に生じて
いたキヤビテーシヨンは、第２図のように水がガイドベ
ーン１の腹部1cの裏側に沿つて流れる為、ガイドベーン
１の後端部1aでの水の急激な水圧変化（負圧方向への）
が生じた場合でも、ランナ７側からの空気の巻き込みに
よつて防げる。尚、凹部５は比較的浅く形成されている
為、ガイドベーン１が全開の状態の場合の水流に与える
影響は小さく、従来と効率は変わらない。ガイドベーン
１を全閉状態にした場合は、先端部1bは内壁面４に接触
するが、後端部1aは凹部５に密接し、水漏れを防ぐ。

G.効果 以上説明したように本考案は、ガイドベーンの後端部が
接触するケーシングの入口部の内壁面にガイドベーンの
長手方向に沿つた凹部を形成したので、ガイドベーンが
小開度の状態では、ガイドベーンの後端部と凹部との間
を流れる水が、先端部を通過する水と合流し、ランナの
低速回転時の効率が著しく向上する。更にガイドベーン
の後端部とケーシングとの隙間を通過した水はガイドベ
ーンの腹部に沿つて流れる為、ランナによる空気の巻き
込みが可能となり、キヤビテーシヨンの発生を防止で
き、その結果ガイドベーンのエロージヨンの発生及びキ
ヤビテーシヨンによる騒音・振動が防止できる。また、
ガイドベーンを全閉状態にした場合は、後端部が凹部に
面接触する為、これまでより密着性が良くなり水の漏れ
が減少する。またガイドベーンのケーシングに対する接
触面積が広い為、ガイドベーンとケーシングとの接触部
における圧損も防げる。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は本考案による貫流水車の実施例に係
り、第１図はガイドベーンの全開状態を示した断面図、
第２図はガイドベーンの小開度状態を示した断面図、第
３図は本考案の貫流水車と従来のものとの性能比較を示
した性能曲線図で、第４図、第５図は従来の貫流水車に
係り、第４図はガイドベーンの全開状態を示した断面
図、第５図はガイドベーンの小開度状態を示した断面図
である。 １……ガイドベーン、1a……後端部、1b……先端部、1c
……腹部、２……ケーシング、４……内壁面、５……凹
部。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】回動可能なガイドベーンを閉じたときに、
   ガイドベーンの後端部と先端部とがケーシングの入口の
   内壁面に接触する貫流水車において、 前記ガイドベーンの後端部が接触する前記ケーシングの
   内壁面に、ガイドベーンの後端部がはいり込む凹部をガ
   イドベーンの長手方向に沿って形成したことを特徴とす
   る貫流水車。