JPS5985486A - 水車 - Google Patents
水車Info
- Publication number
- JPS5985486A JPS5985486A JP57192470A JP19247082A JPS5985486A JP S5985486 A JPS5985486 A JP S5985486A JP 57192470 A JP57192470 A JP 57192470A JP 19247082 A JP19247082 A JP 19247082A JP S5985486 A JPS5985486 A JP S5985486A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- water
- runner
- guide vane
- fixed guide
- flow rate
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F03B—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS
- F03B11/00—Parts or details not provided for in, or of interest apart from, the preceding groups, e.g. wear-protection couplings, between turbine and generator
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/20—Hydro energy
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の利用分野〕
本発明は、水車に係り、斜流・プロペラ水車であって、
特に構造が簡単で低原価全戟求される小水力発電用に好
適な水車に関する。
特に構造が簡単で低原価全戟求される小水力発電用に好
適な水車に関する。
従来の斜流・プロペラ水車は、案内羽根およびランナの
一刀または両方が羽根開度可変構造に作られており、こ
の羽根開度調節により水車の回転速度制御がなされてい
た。しかし、前記従来の水車は構造が複雑となり、特に
小水力に使われる水車においては原価高となる欠点があ
った。
一刀または両方が羽根開度可変構造に作られており、こ
の羽根開度調節により水車の回転速度制御がなされてい
た。しかし、前記従来の水車は構造が複雑となり、特に
小水力に使われる水車においては原価高となる欠点があ
った。
また、従来、小水力水車としてポンプを逆転水車として
利用する方法があるが、この場合にはランナおよび案内
羽根が固定羽根のため、水車の回転速酸を一足に制御す
るためには水車の上流側に絞９弁を設け、この絞９弁の
開度制（Ｍｌ ｅ行う必要があり、絞り弁の損失として
失われるエネルギーが大きいこと、および小水量領域で
運転する場合、案内羽根よりランナに流入する流れの角
度がランナの入口角に合わず、入口相対速度が過大とな
り、水車の効率が著しく低下するという欠点があった。
利用する方法があるが、この場合にはランナおよび案内
羽根が固定羽根のため、水車の回転速酸を一足に制御す
るためには水車の上流側に絞９弁を設け、この絞９弁の
開度制（Ｍｌ ｅ行う必要があり、絞り弁の損失として
失われるエネルギーが大きいこと、および小水量領域で
運転する場合、案内羽根よりランナに流入する流れの角
度がランナの入口角に合わず、入口相対速度が過大とな
り、水車の効率が著しく低下するという欠点があった。
本発明の目的は、前記技術の欠点をなくし、構造が簡単
で、かつ広い水量範囲で高効率に運転で′きる水量全提
供することにある。
で、かつ広い水量範囲で高効率に運転で′きる水量全提
供することにある。
本発明は、ランナと固定案内羽根との間に、ケーシング
の外部からランナの回転方向に同かつて圧力水を流入さ
せ、ランナの上流側に旋回流れを生じさせ得る注水口を
設け、該注水口を圧力水供給路に接続したところに特徴
を有するもので、この構成により前記目的ｋ ｔｉて達
成することができたものである。
の外部からランナの回転方向に同かつて圧力水を流入さ
せ、ランナの上流側に旋回流れを生じさせ得る注水口を
設け、該注水口を圧力水供給路に接続したところに特徴
を有するもので、この構成により前記目的ｋ ｔｉて達
成することができたものである。
以下、本発明を図面に基づいて説明する。
第１図および第２図は、本発明の一実施例を示す。
これらの図に示す水車は、シャフト１、これに取り付け
られたランナ２、該ランナ２の外周に固定されたケーシ
ング３、前記ランナ２の上流側に配置されかつケーシン
グ３に取ｐ付けられた固定案内羽根４、前記ランナ２と
固定案内羽根４の間においてケーシング３の外部よシラ
ンナ２の回転方向に向かって圧力水全流入させる注水口
８、該注水口８に圧力水ヲ共給する圧力水供給路７、固
定系内羽根４の上流側水路５と圧力水供給路７の接続部
９に設けられた水路切換弁１０とを有している。
られたランナ２、該ランナ２の外周に固定されたケーシ
ング３、前記ランナ２の上流側に配置されかつケーシン
グ３に取ｐ付けられた固定案内羽根４、前記ランナ２と
固定案内羽根４の間においてケーシング３の外部よシラ
ンナ２の回転方向に向かって圧力水全流入させる注水口
８、該注水口８に圧力水ヲ共給する圧力水供給路７、固
定系内羽根４の上流側水路５と圧力水供給路７の接続部
９に設けられた水路切換弁１０とを有している。
前記注水口８は、第１図に示すごとく、ケーシング３の
円周方向に、ランナ２にズづ応させて取シ付けられ′ｆ
Ｃ複数本のパイプにより形成され、ケーシング３の外部
よりランナ２に同かつて圧力水全流入させ、ランナ２の
上流側に旋回流れを生じさせ得るようになっている。
円周方向に、ランナ２にズづ応させて取シ付けられ′ｆ
Ｃ複数本のパイプにより形成され、ケーシング３の外部
よりランナ２に同かつて圧力水全流入させ、ランナ２の
上流側に旋回流れを生じさせ得るようになっている。
前記圧力水供給路７は、第２図に示すように、分岐水路
６を介して固定案内羽根４の上流側水路５に接続されて
いる。これにより、固定案内羽根４の上流側水路５、分
岐水路６および圧力水供給路７を通じて各注水口８に圧
力水全供給し得るようになっている。
６を介して固定案内羽根４の上流側水路５に接続されて
いる。これにより、固定案内羽根４の上流側水路５、分
岐水路６および圧力水供給路７を通じて各注水口８に圧
力水全供給し得るようになっている。
前記水路切換弁１０は、回動形に形成され、固定案内羽
根４側と分岐水路６側とに流す水量を制御１１４１する
ようになっている。
根４側と分岐水路６側とに流す水量を制御１１４１する
ようになっている。
前記実施例の水車でに、固定案内羽根４の上流側水路５
から分岐水路６に流水が分岐され、その流水は落差によ
って圧力水とされ、圧力水供給路７を経て注水口８に供
給され、注水口８よりランナ２の回転方向に同かつて流
入されることにより、旋回流れが生じる。その結果、水
車は第３図および第４図に示すごとき性能を発揮する。
から分岐水路６に流水が分岐され、その流水は落差によ
って圧力水とされ、圧力水供給路７を経て注水口８に供
給され、注水口８よりランナ２の回転方向に同かつて流
入されることにより、旋回流れが生じる。その結果、水
車は第３図および第４図に示すごとき性能を発揮する。
すなわち、第３図はランナ入口における流れの速度ベク
トルを示すもので、図中ＶＧは固定案内羽根４を通過し
てランナ２に流入する流れの速度ベクトルを示し、ＶＷ
はケーシング３の外部から注水口８を通じてランナ２の
回転方向に同かつて注入される圧力水によって生じる旋
回流れの速度ベクトルを示し、■は前記速度ベクトルＶ
ａおよびＶｗのオロで６つてランナ２に流入する速度ベ
クトルケ示す。
トルを示すもので、図中ＶＧは固定案内羽根４を通過し
てランナ２に流入する流れの速度ベクトルを示し、ＶＷ
はケーシング３の外部から注水口８を通じてランナ２の
回転方向に同かつて注入される圧力水によって生じる旋
回流れの速度ベクトルを示し、■は前記速度ベクトルＶ
ａおよびＶｗのオロで６つてランナ２に流入する速度ベ
クトルケ示す。
ついで、第４図はランチ入口における速度三角形を示す
もので、第４図（ａ）は旋回流れＶｗがない場合の例を
示し、第４図（ｂ）は旋回流れＶｗを生じさせた本発明
の場合を示す。この第４図（ａ）、 （ｂ）において、
実線表示は定格水量、破線表示は小水量での運転時を表
わす。そして、Ｕｌはランナの周速度、Ｗｌは相対速度
、Ｃ１は絶対速度、Ｃｍ１はメリデアン速ｉｋ示す。絶
対速度Ｃ１の方向は固定案内羽根の流出方向により決−
ｆ！ｌｌ、ランナ入口角は定格水量での相対速度の方向
Ｗ、にほぼ一致して設けられる。
もので、第４図（ａ）は旋回流れＶｗがない場合の例を
示し、第４図（ｂ）は旋回流れＶｗを生じさせた本発明
の場合を示す。この第４図（ａ）、 （ｂ）において、
実線表示は定格水量、破線表示は小水量での運転時を表
わす。そして、Ｕｌはランナの周速度、Ｗｌは相対速度
、Ｃ１は絶対速度、Ｃｍ１はメリデアン速ｉｋ示す。絶
対速度Ｃ１の方向は固定案内羽根の流出方向により決−
ｆ！ｌｌ、ランナ入口角は定格水量での相対速度の方向
Ｗ、にほぼ一致して設けられる。
ところで、この水量全定格水量より小水量で運転すると
、第４図（ａ）に示すように、メリデアン速匿はＣ１１
→Ｃ’ｍ １に減少する。このとき、絶対速度の方向は
固定案内羽根出口の方向により定まるため、定格水数時
の絶対速度Ｃ１とｔｔぼ同一方向となる。その結果、小
水量時の速度三角形は破イＳで示すＵ、、Ｗ’、、Ｃ’
、となる。したがって、相対速度Ｗ１の方向が定格水量
時ＷｌＱ力向と大幅に変化し、ランナ２に対する入射角
五は負となり、水車の出力は著しく低下する。
、第４図（ａ）に示すように、メリデアン速匿はＣ１１
→Ｃ’ｍ １に減少する。このとき、絶対速度の方向は
固定案内羽根出口の方向により定まるため、定格水数時
の絶対速度Ｃ１とｔｔぼ同一方向となる。その結果、小
水量時の速度三角形は破イＳで示すＵ、、Ｗ’、、Ｃ’
、となる。したがって、相対速度Ｗ１の方向が定格水量
時ＷｌＱ力向と大幅に変化し、ランナ２に対する入射角
五は負となり、水車の出力は著しく低下する。
これに対して、本発明のように旋回流れＶ ｗｔを生じ
させｆｃ場合には、第４図（ｂ）に示すように、小水量
運転時の速度三角形はＵｌ ＃ Ｃ’１ ｍ ’Ｗ’ｌ
で表わされる。これを第４図（ａ）と比べて見ると、小
水量時の相対速度Ｗ’ｌは小さく、定格水量時の相対速
度Ｗ、と方図が一致している。したがって、ランナ２に
対する入射角ｉは定格水量時とほぼ一致しているため、
高効率を維苺でき、キャビテーション性能も良好となる
。すなわち、案内羽根開匿全小さくする技術と同じ効果
が得られる。
させｆｃ場合には、第４図（ｂ）に示すように、小水量
運転時の速度三角形はＵｌ ＃ Ｃ’１ ｍ ’Ｗ’ｌ
で表わされる。これを第４図（ａ）と比べて見ると、小
水量時の相対速度Ｗ’ｌは小さく、定格水量時の相対速
度Ｗ、と方図が一致している。したがって、ランナ２に
対する入射角ｉは定格水量時とほぼ一致しているため、
高効率を維苺でき、キャビテーション性能も良好となる
。すなわち、案内羽根開匿全小さくする技術と同じ効果
が得られる。
以上説明した本発明によれば、ランナと固定案内羽根間
のケーシング壁に設けられた注水口に、外部より圧力水
供給路全通じて圧力水を導入し、前記注水口よりう゛ン
ナの回転方間に同かつて圧力水を流入させ、ランナ上流
側に旋回流れを生じさせることによって、案内羽根開度
を調整する技術と同じ機能を来たし得るので、広い水量
範囲で高効率に運転できる効果があり、しかも前記機能
を簡単な構造により達成し得る効果がある。
のケーシング壁に設けられた注水口に、外部より圧力水
供給路全通じて圧力水を導入し、前記注水口よりう゛ン
ナの回転方間に同かつて圧力水を流入させ、ランナ上流
側に旋回流れを生じさせることによって、案内羽根開度
を調整する技術と同じ機能を来たし得るので、広い水量
範囲で高効率に運転できる効果があり、しかも前記機能
を簡単な構造により達成し得る効果がある。
第１図は本発明の一実施例の要部の横断平面図、第２図
は同拡大続断面図、第３図は同ランナ入口における流れ
の速度ベクトルを示す図、第４図（ａ）。 （ｂ）は旋回流れがない場合と本発明により旋回流れを
生じさせた場合のランナ人口における速度三角形を示す
図である。 １・・・シャフト、２・・・ランナ、３・・・ケーシン
グ、４・・・固定案内羽根、５・・・固定案内羽根の上
流側水路、７・・・注水口に圧力水を供給する圧力水供
給路、８・・・注水口、９・・・上流側水路と圧力水供
給路の一部分としての分岐水路との接ＫｍＶｒ、１０・
・・水路切換■ １ 図 ■ ３ 図 ↓ ｖ ４ 図 （１）−）
は同拡大続断面図、第３図は同ランナ入口における流れ
の速度ベクトルを示す図、第４図（ａ）。 （ｂ）は旋回流れがない場合と本発明により旋回流れを
生じさせた場合のランナ人口における速度三角形を示す
図である。 １・・・シャフト、２・・・ランナ、３・・・ケーシン
グ、４・・・固定案内羽根、５・・・固定案内羽根の上
流側水路、７・・・注水口に圧力水を供給する圧力水供
給路、８・・・注水口、９・・・上流側水路と圧力水供
給路の一部分としての分岐水路との接ＫｍＶｒ、１０・
・・水路切換■ １ 図 ■ ３ 図 ↓ ｖ ４ 図 （１）−）
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、シャフトと、これに取り付けられたランナと、該ラ
ンナの外周に固定されたケーシングと、ランチの上流側
に配置されかつケーシングに取り付けられた固定案内羽
根とを有する水車において、前記ランチと固定案内羽根
との間に、ケーシングの外部からランナの回転力向に同
かつて圧力水を流入させ、ランチの上（ｆｒｔ、 ９ｔ
ｌｌに旋回流れを生じさせ得る注水口欠設け、該汗水口
を圧力水供給路に接続したことを特徴とする水車。 ２、前記圧力水供給路を、固定案内羽根の上流側水路に
接続したことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
水車。 ３、前記圧力水供給路と固定案内羽根の上流側水路との
接続部に、水路切換弁を設けたことを特徴とする特許請
求の範囲第２項記載の水車。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57192470A JPS5985486A (ja) | 1982-11-04 | 1982-11-04 | 水車 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57192470A JPS5985486A (ja) | 1982-11-04 | 1982-11-04 | 水車 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5985486A true JPS5985486A (ja) | 1984-05-17 |
Family
ID=16291823
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57192470A Pending JPS5985486A (ja) | 1982-11-04 | 1982-11-04 | 水車 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5985486A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014005765A (ja) * | 2012-06-22 | 2014-01-16 | Toshiba Corp | 水流発電装置 |
| CN103742335A (zh) * | 2014-01-04 | 2014-04-23 | 峨眉山市驰骋机械制造有限公司 | 双转轮水轮机的双调节导水机构 |
-
1982
- 1982-11-04 JP JP57192470A patent/JPS5985486A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014005765A (ja) * | 2012-06-22 | 2014-01-16 | Toshiba Corp | 水流発電装置 |
| CN103742335A (zh) * | 2014-01-04 | 2014-04-23 | 峨眉山市驰骋机械制造有限公司 | 双转轮水轮机的双调节导水机构 |
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