JPS60138276A

JPS60138276A - クロスフロ−水車の弁支持装置

Info

Publication number: JPS60138276A
Application number: JP58249728A
Authority: JP
Inventors: Nobuo Takai; 高井　信男
Original assignee: Shinko Electric Co Ltd
Current assignee: Shinko Electric Co Ltd
Priority date: 1983-12-27
Filing date: 1983-12-27
Publication date: 1985-07-22
Also published as: JPS6361505B2

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】この発明は、小水力発電に用いて好適な７ノ］ｌスフロ
ー水車の改良１：　ｌｌｌ−する。

クロスフ１］−水中は、変流重性１１に優れ、まｌ、：
安価ぐあることから、小水力発電に適し一〇いる。

第１図、第２図は、従来のクロスフ１」−水中の構成を
示すもので、これらの図において、１はケーシングであ
り、このケーシング１には、回転軸（ランナ軸＞２ａに
貫かれた円筒状のランナ２が回転自在に支持されている
。このランナ２は、その外周部に多数のブレード２ｂ・
・・を有し、こねらのブレード２１）・・・が端板２Ｃ
および補強板２ｄに溶接された構造どなっている。また
、ランナ２と流入口１ａとの間には、断面流線形のガイ
ドベーン３が設ＣＪられ、流入路１１）の断面積を加減
してランナ２に供給される流量を調節するようになつ−
Ｃいる。寸イｒわＩう、力゛イドベーン３がｔの回！１
＋１軸３ａをｌ１ｌＩ１１に１１八Ｉｈ向に回動じ、そ
の１端部が一ノンナ２の外周部に接近するに−〕れて、
流、入路１１）の断面積が増ｈｎ　Ｌ、て−ランフ２に
供給；”：　４する流品が増加する一方、力゛イドベー
ン、′）が反時ｉ１７テ向に回動すると、前記断面積が
減少（）て１１き、第１図に１点鎖線で示ず１ス！βに
くるど、流入路１１１が全閉されるように’５−’でい
る３、こうして、カ゛イドベーン３によって調節された
水流は、ランナ２の一ノ゛レード２１）に衝突し−にれ
を回転駆動し１．−後、流出１］１Ｇから外部へ排出さ
れる。

一方、ランナ軸２ａがノｌ−シング１から外部へ突出す
る部分においては、このランプ軸２８に被嵌された円環
状のパツキン箱４がグーシンク１の外壁に固定されてい
る。イしく、パツキン箱４の内周面どランナ軸２ａの外
周面どの間の間隙には、グランドパツキン５が挿入され
、パツキン押え６によって抑圧、封止されている。

このような構成において、がイｌ’ベーン３の開度が流
星に応じて増減され、広範囲の流部変化に対して効率の
良い運転が１能どイア′、＞　−（いる。

ところで、上述しＩζ従来のタロスフ「１−水車におい
ては、イ１℃出力時にガイドベーン３の開用が）す（め
られ−Ｃ、ランナ２に１１（給される流１１が減少しＩ
、二ときに、運転効率が急激【こ低下げるという欠点が
あった。これは、（１）水流がガイドベーン３の所で・急激に狭められ、
これを通過した時点で再び急激に広がるため、この箇所
での■ネルギ損失が大きい、（２）前記水流はガイドベーン３通過時に乱れ、ランナ
ブレード２１）にχ４リ−る最適流入ｆｆｌから人中１
１′ｉにずれてしまう、（３）ランナ２に流入り−る水墨が減少１−るにもかか
わらず、ランｆ２が水を受ｔｉる範ｍ１（第１図ＩＪ示
ずランフ２の中心角αに対応）が一定りため、ランナブ
レード２１）に衝突する速１αが落ち、その１−ネルギ
効率が低下する、などの叩出による。

一方、ガイ１：゛ベーン３を闇４／Ｓ剋とした場合にｄ
−メいても、ガイドベーン３に流水が衝突し、−「ネル
ギ損失を生じるという欠点があ−）１．：、。

また、このＪ、−ｌな欠点を除去りるには、以下（Ｊ詳
述するように、ガイドベーン３に代えて、ランナ２の軸
心を回転中心とし、このランｔ’　２の外周に沿って移
動覆る弁を設置Ｊ、この弁にＪ、って流入路１１）の断
面積を増減寸−ればよいが、前記弁の回転軸とランナ２
の回転軸とが輻輳４るため、この箇所の水漏れを防１卜
することが課題どなっていＩＣ，。

この発明は、上記の事情に鑑み、低出力時における運転
効率を高めたクロスフ［１−水車の、回転軸部からの水
漏れ防止を図ったり１１スフ１］−水車の弁支持装置を
押供するもので、ランナ軸に被嵌された中空の回動軸を
両側部に右ｉノ、この回動軸を中心に回動しながらラン
５ノーの外周に治っ７移動し、流入路の断面積を増減す
るブ、Ｓ　−、、’＋この弁の回動軸の内周面と前記ラ
ンナ軸の外周面との間ｄフよび前記回動軸の外周面とこ
れを支持する弁支えどの間に形成された各間隙に封１１
−されたグランドパツキンとを具備することを特徴どす
る。

以下、図面に基づいて本発明の詳細な説明リ５− る。第３図は本発明の一実施例の構成を示ｊＪ−横１１
１ｉ面図、第４図は同実施例の半部の構成を示す縦断面
図である。これらの図において、第１図、第２図の各部
に対応する部分には、同〜の符号を付（）説明を省略す
る。

これらの図において、１０はケーシングでｄリリ、その
Ｊ：壁１０ａが円弧状に外方へ拡げられている点で従来
のグーシンク１と責なっている。また、１１ａは弁本体
であり、前記土壁１０ａの内周面に沿って移動する円弧
状の外周と、この外周後端部（図の右方）からランナ２
の外周方１・力に延びる平面状の背面と、前記外周前端
部じ設（ＪられＩ、−）ｘｔ線形状の先端部と、この先
端部下部から前記背面下部に滑らからに延びる湾曲面と
を有し、弁本体１１ａの厚さは先端部から背面に向うに
従−）て１艷Ｉくなっている。また、弁木ｆホ１１，１
の両側部ｃＪはアーム１１ｂが固定され、アーム１１１
〕の先端部には、中空の回動軸１１ｃが形１ｉＹ　Ａれ
ている。この回動軸１１ｃは、ランナ軸２ａに被嵌され
るとともに、ケーシング１０の外壁にボルト１にめされ
６一Ｉこ円環状のブ？支え１２の内周に嵌入され、同ＩＬ〜
に、この弁支λ１２に嵌入、固定されＩ（弁軸受１３に
支持されている。この結甲、弁本体１１１　＋；Ｊ、−
ランナ軸２ａを回動中心としてランナ２の外周に沿って
ケーシング１内を同動−（’きろ」、うに′／ｒ−）で
いる。この場合、弁本体１１ａがｌＲ＋　ｌｉｆ方向に
回動１−るど流入路１１）の断面積が広がｔつ、反時泪
ＩＪ向に回動すると狭まるようになっでおｔ）（第３図
　１ｉ、！鎖線）、こ４′１に、Ｊ、−）て流１１′１
の調節を行）ことが（・きる。

次に、弁１１の回動軸１１０の９Ｌ　１７．１而とブ１
゛支λ１２との間に形成され１．：間隙ＩＬ−はクラン
ドパツキン（第１のグランドパラ１ン）１４が挿入され
、パツキン押え１５によって旧人されている。また、同
様に、前記同動軸１１Ｃの内周面とランフノー輔２ａの
外周面との間に形成されｌこ間隙にけ、グランドパラ４
ン（第２のゲランドパツー１ン）１６が挿入され、パツ
キン押え１７によって１１人されている。なＪ３、第４
図中、１　Ｅｉはランナ軸２ａを支持する軸受である。

また、１記（８成要素１１ａ、１１ｂ、１１ｃが弁１１
を構成ｌ）【いる。

このよう２’ｒ構成に。１、れば、弁１１の回動軸１１
Ｃの内周おＪ、び外周にはグランドパツキン１６および
１４が嵌め込３１れ（いるので、弁１１が回動しても、
水流がゲージング１０の外部に漏れることがない。

まＩこ、低流量時に弁］１が反ｔ＋；！ｉ　：；１ノ°
ｊ向（す４↑わらランナ２の回転方向と逆の方向）に回
動され、流入路１１）の断面積が秋めら杓ノ、″′揚台
、この箇所で狭められた水流は、その後広がることｒｔ
　＜ランナ２の１１ノード２１）に衝突りる。従って、
水流が−たん挟められ！、：後再び広が−）てエネルギ
を失うというような従来の欠点は解消することができる
。

また、水流は弁本体１１ａに３Ｊ、つ（泗らかにランナ
２へ導びかれ、ランナブレード２１）ｌ＼の流入角も良
好な値に保１これる。さらに、弁１１が閉しるに従って
ランナ２が水を受ける範囲（第３図に示すランナ２の中
心角βに対応）が狭まるため、ランプブレード２１）に
衝突づる水流速度が低下せず、そのエネルギ効率を高く
保つことができる。また、弁１１が聞いた時には、流入
路ｉ　ｂには水流の邪魔をて１−るものが４韮りなり、
不要４【エネルギ損失を防止づることかできる。

以上説明したＪ：うに、この発明は、弁の回動軸を中空
にしてランナ軸に被嵌し、ランナ軸を中心に弁を回動Ｃ
きるように覆る一Ｉｊ、この回動軸の内周および外周に
グランドパツキンを嵌め込Δ、だので、クーシング外部
への水漏れを防止でき、かつ、広範囲の流量に対して効
率の出い運転を行える利点が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のり「」スフロー水車の構成を承り横断面
図、第２図は上記クロスフロー水車の半部の構成を示す
部分縦断面図、第３図は本発明の一実施例の構成を示す
横断面図、第４図は同実施例半部の構成を示す部分縦断
面図である。１．１０・・・・・・ケーシング、１ｂ・・・・・・流
入路、２・・・・・・ランナ、２ａ・・・・・・ランナ
軸（ランナの回転軸）、１１・・・・・・弁、１１ａ・
・・・・・弁本体、１１１１・・・・・・アー９− ム、１１ｃ・・・・・・弁の回動軸、１２・・・・・・
弁支え、１４・・・・・・グランドパツキン（第１のグ
ランドパツキン）、１６・・・・・・グランドパツキン
（第２のクランドパツキン）。出願人　神鋼電機株式会ネ１１０−

Claims

【特許請求の範囲】流入路を通ってケーシング内に流４′１込む水流の流量
を前記流入路の断面積を調整？することによって増減し
、この水流にＪ：って前記１）−シング内のランナを回
転駆動１ｊるり［ｌスフｌ−ｌ−水中において、（イ）
前記ラン：Ｊの外周に治って移動し、前記流入路の断面
積を増減ｊｌ−る弁本体と、この弁本体の両側部に固定
された１対のアームと、前記各アームの先端部に形成さ
れ、前記ランナの回転軸に被嵌された中空の回動軸とか
らなる弁と、（ロ）前記ケーシングに固定され、前記弁
の回Ｉｆｈ軸を支持する弁支えと、（ハ）前記回動軸外周面と前記弁支え内周面どの間に形
成された間隙に封止された第１のグランドパツキンと、（ニ）前記回動軸内周面と前記ランナの回転軸外周面ど
の間に形成された間隙に月１１された第２のグランドパ
ツキンとを具備することを特徴どりるクロスーツ１−１−水中の
弁支持装置。