JPS60159374A - クロスフロ−水車 - Google Patents
クロスフロ−水車Info
- Publication number
- JPS60159374A JPS60159374A JP59014853A JP1485384A JPS60159374A JP S60159374 A JPS60159374 A JP S60159374A JP 59014853 A JP59014853 A JP 59014853A JP 1485384 A JP1485384 A JP 1485384A JP S60159374 A JPS60159374 A JP S60159374A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- runner
- cross
- valve
- water
- outer periphery
- 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.)
- Granted
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
- F03B3/00—Machines or engines of reaction type; Parts or details peculiar thereto
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
- F05B—INDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
- F05B2240/00—Components
- F05B2240/20—Rotors
- F05B2240/24—Rotors for turbines
- F05B2240/244—Rotors for turbines of the cross-flow, e.g. Banki, Ossberger type
-
- 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
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Hydraulic Turbines (AREA)
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】
この発明は小水力発電に用いて好適なりロス７０−水車
の改曳に関する。
の改曳に関する。
クロス７四−水車は、変流量特性に優れ、また、安価で
あることから、小水力発電に適している。
あることから、小水力発電に適している。
第１図は従来のクロス７０−水車の構成を示す図であシ
、この図において１はケーシングであシ、このケーシン
グ１には回転軸（ランチ軸）２ａに固定された円筒状の
ランナ２が回転自在に支持されている。このランナ２は
第２図に示す様にその外周部に多数のブレード２ ｂ、
２ｂｓ・・・を有し、これらのブレード２ｂ、２ｂｓ・
・・が端板２０．２Ｇおよび補強板２ｄに溶接された構
造となっている。
、この図において１はケーシングであシ、このケーシン
グ１には回転軸（ランチ軸）２ａに固定された円筒状の
ランナ２が回転自在に支持されている。このランナ２は
第２図に示す様にその外周部に多数のブレード２ ｂ、
２ｂｓ・・・を有し、これらのブレード２ｂ、２ｂｓ・
・・が端板２０．２Ｇおよび補強板２ｄに溶接された構
造となっている。
また、ランナ２と流入口ＩＩＬとの間には断面流線形状
のガイドベーン３が設けられ、流入路１ｂの断面積を増
減してランナ２に供給きれる流量を調節する様になって
いる。すなわち、ガイドベーン３がその回動軸３ａｔ軸
に時計方向に回動し、その上端部がランナ２の外周部に
接近するにつれて、流入路１ｂの断面積が増加してラン
チ２に供給される流量が増加する一方、ガイドベーン３
が反時計方向に回動すると、前記断面積が減少して行き
、第１図に一点鎖線で示す位置に達すると流入路１ｂが
全閉となる様になっている。こうして、ガイドベーン３
によって調節された水流性、ランナ２のブレード２ｂ、
２ｂ、・・・に衝突してこれを回転駆動した後、流出口
１ｏから外部へ排出される。
のガイドベーン３が設けられ、流入路１ｂの断面積を増
減してランナ２に供給きれる流量を調節する様になって
いる。すなわち、ガイドベーン３がその回動軸３ａｔ軸
に時計方向に回動し、その上端部がランナ２の外周部に
接近するにつれて、流入路１ｂの断面積が増加してラン
チ２に供給される流量が増加する一方、ガイドベーン３
が反時計方向に回動すると、前記断面積が減少して行き
、第１図に一点鎖線で示す位置に達すると流入路１ｂが
全閉となる様になっている。こうして、ガイドベーン３
によって調節された水流性、ランナ２のブレード２ｂ、
２ｂ、・・・に衝突してこれを回転駆動した後、流出口
１ｏから外部へ排出される。
この様な構成において、ガイドベーン３の開度が流量に
応じて増減され、広範囲の流量変化に対して効率の良い
運転が可能となっている。
応じて増減され、広範囲の流量変化に対して効率の良い
運転が可能となっている。
ところで、上述した従来のクロスフ算−水車においては
、低流量時にガイドベーン３の開度が狭められたときに
運転効率が急激に低下す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、この箇所に
おけるエネルギ損失が大きい。
、低流量時にガイドベーン３の開度が狭められたときに
運転効率が急激に低下す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、この箇所に
おけるエ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、各ブ
レード２ｂ、２１）ｓ・・・に対する最適流入角から大
幅にずれてしまう、 （３） ランナ２に流入する水量が減少するにもかかわ
らずランナ２が流水を受ける範囲（第１図に示すランナ
２の中心角αに対応）が一定なため、各ブレード２ｂ、
２ｂ、・・・に衝突する水流速度が小となシ、エネル
ギ効率が低下する、（４） ガイドベーン３に流水が衝
突し、エネルギ損失を生じる、 などの理由による。
レード２ｂ、２１）ｓ・・・に対する最適流入角から大
幅にずれてしまう、 （３） ランナ２に流入する水量が減少するにもかかわ
らずランナ２が流水を受ける範囲（第１図に示すランナ
２の中心角αに対応）が一定なため、各ブレード２ｂ、
２ｂ、・・・に衝突する水流速度が小となシ、エネル
ギ効率が低下する、（４） ガイドベーン３に流水が衝
突し、エネルギ損失を生じる、 などの理由による。
この発明は上述した事情に鑑み、低出力時における運転
効率の向上を図ると共に、流入路におけるエネルギ損失
の低減を図ったクロスフロー水車を提供するもので、ラ
ンチの軸心を回転中心とし、前記ランチの外周に沿って
移動する弁体を設け、この弁体によって水の流入路の断
面積を増減することを特徴としている。
効率の向上を図ると共に、流入路におけるエネルギ損失
の低減を図ったクロスフロー水車を提供するもので、ラ
ンチの軸心を回転中心とし、前記ランチの外周に沿って
移動する弁体を設け、この弁体によって水の流入路の断
面積を増減することを特徴としている。
以下、図面を参照し、この発明の実施例について説明す
る。第３図はこの発明の一実施例によるクロスフロー水
車の構成を示す横断面図であシ、第１図と対応する部分
には同一の符号が付されている。この図において、１０
は側方に流入口１０ａを有し、下方に流出口１０ａを有
す葛ケーシングであり、とのケーシング１０の内部には
ランナ２がランナ軸２ａによって回転自在に取シ付けら
れている。この場合、ランナ２は流入口１０＆の側方で
あってかつ流出口１０ｏの上方に配置され、その軸心が
水平となる様に取シ付けられている。
る。第３図はこの発明の一実施例によるクロスフロー水
車の構成を示す横断面図であシ、第１図と対応する部分
には同一の符号が付されている。この図において、１０
は側方に流入口１０ａを有し、下方に流出口１０ａを有
す葛ケーシングであり、とのケーシング１０の内部には
ランナ２がランナ軸２ａによって回転自在に取シ付けら
れている。この場合、ランナ２は流入口１０＆の側方で
あってかつ流出口１０ｏの上方に配置され、その軸心が
水平となる様に取シ付けられている。
またケーシング１０の上壁１０ｄはランナ２の外周から
所定圧離隔てて、このランナ２の外周と同心の円弧状に
形成されている。この上壁１０（１とランナ２との間に
はランナ２と略同じ幅を有する上側弁１１が配置されて
いる。この上側弁１１はケーシング１０の上壁１０ａの
内周面に沿う円弧状の外周部１１ａと、この外周部１１
ａの前端部に設けられた流線形状の先端部１１ｏと、前
記外周部１１＆の後端（図面右上端）からランナ２の外
周近傍に延びる平面状の後端面１１ｂと、この後端面１
１ｂの下端から前記先端部１１Ｇの下端に滑らかに延び
る湾曲面ｌｉｄとを有し、上側弁１１の厚さは後端部か
ら先端部１１ｏに向うに従って徐々に薄くなる様に形成
されている。また、上側弁１１はケーシング１０の外部
に設けられた図示せぬ駆動装置によってランナ軸２ａの
軸心を回転中心として反時計方向に回転移動される様に
なっている。また、１０ｔは流入路１ｂからの流水をラ
ンナ２の外周上部へ導くための案内板であシ、この案内
板１０ｆとランチ２の外周との間隙には、ランナ２の軸
心を回動軸として、図示せぬ駆動装置によって案内板１
０ｆの右側面にほぼ接しながら時計方向に移動する下側
弁１３が設けられている。この下側弁１３は、ランナ２
と同心の円弧状に形成され、ランナ２の外周と一定の間
隙を保ちつつ移動する内周面１３＆と、前記案内板１０
ｆに接しながら移動する外周面１３１）と、これらの下
端部に形成された平面状の下面１３ｏと、上端部を結ぶ
湾曲面１３ｔ１とを有し、湾曲面１．３４が流入路１ｂ
の断面積を規定する。そして、上側弁１１と下側弁１３
は、第３図（イ）に示す実線位置で流入路１ｂを全開と
し、同図一点鎖線の位置で半開とし、さらに、第３図（
ロ）に示す位置で全閉とする。この場合、流入路１ｂの
開閉に応じて、ランナ２の流水を受ける＠囲が増減する
。すなわち、流入路１ｂが全開の場合、第３図（イ）に
示すランナ２の中心角α、に対応するランナ２の外周面
が流水を受け、また、流入路１ｂが半開の場合、図に示
す中心角α、に対応する外周面が流水を受ける。
所定圧離隔てて、このランナ２の外周と同心の円弧状に
形成されている。この上壁１０（１とランナ２との間に
はランナ２と略同じ幅を有する上側弁１１が配置されて
いる。この上側弁１１はケーシング１０の上壁１０ａの
内周面に沿う円弧状の外周部１１ａと、この外周部１１
ａの前端部に設けられた流線形状の先端部１１ｏと、前
記外周部１１＆の後端（図面右上端）からランナ２の外
周近傍に延びる平面状の後端面１１ｂと、この後端面１
１ｂの下端から前記先端部１１Ｇの下端に滑らかに延び
る湾曲面ｌｉｄとを有し、上側弁１１の厚さは後端部か
ら先端部１１ｏに向うに従って徐々に薄くなる様に形成
されている。また、上側弁１１はケーシング１０の外部
に設けられた図示せぬ駆動装置によってランナ軸２ａの
軸心を回転中心として反時計方向に回転移動される様に
なっている。また、１０ｔは流入路１ｂからの流水をラ
ンナ２の外周上部へ導くための案内板であシ、この案内
板１０ｆとランチ２の外周との間隙には、ランナ２の軸
心を回動軸として、図示せぬ駆動装置によって案内板１
０ｆの右側面にほぼ接しながら時計方向に移動する下側
弁１３が設けられている。この下側弁１３は、ランナ２
と同心の円弧状に形成され、ランナ２の外周と一定の間
隙を保ちつつ移動する内周面１３＆と、前記案内板１０
ｆに接しながら移動する外周面１３１）と、これらの下
端部に形成された平面状の下面１３ｏと、上端部を結ぶ
湾曲面１３ｔ１とを有し、湾曲面１．３４が流入路１ｂ
の断面積を規定する。そして、上側弁１１と下側弁１３
は、第３図（イ）に示す実線位置で流入路１ｂを全開と
し、同図一点鎖線の位置で半開とし、さらに、第３図（
ロ）に示す位置で全閉とする。この場合、流入路１ｂの
開閉に応じて、ランナ２の流水を受ける＠囲が増減する
。すなわち、流入路１ｂが全開の場合、第３図（イ）に
示すランナ２の中心角α、に対応するランナ２の外周面
が流水を受け、また、流入路１ｂが半開の場合、図に示
す中心角α、に対応する外周面が流水を受ける。
また、９は上側弁１１の移動方向前方に設けられている
ストッパであり、上側弁１１はその先端部１１ｏがスト
ッパ１２に当接することにより、移動が規制される。こ
のストッパ９はケーシングｌＯの内部に取シ付けられて
いる。次に、１４はガイドベーンであり、ランナ２に流
れ込む水流の方向を規制し、その水流が所定の流入角で
ランナ２の各ブレード２ｂ、２ｂ、・・・に衝突するよ
うに案内するものであり、ケーシング１０の側壁に固定
されている。このガイドベーン１４の上面は、第３図（
ロ）に示すように全閉時における上側弁１１の湾曲面１
１ａに密接する形状になって）シ、またガイドベーン１
４の下面は全閉時における下側弁１３の湾曲面１３ｄＫ
密接する形状になっている。
ストッパであり、上側弁１１はその先端部１１ｏがスト
ッパ１２に当接することにより、移動が規制される。こ
のストッパ９はケーシングｌＯの内部に取シ付けられて
いる。次に、１４はガイドベーンであり、ランナ２に流
れ込む水流の方向を規制し、その水流が所定の流入角で
ランナ２の各ブレード２ｂ、２ｂ、・・・に衝突するよ
うに案内するものであり、ケーシング１０の側壁に固定
されている。このガイドベーン１４の上面は、第３図（
ロ）に示すように全閉時における上側弁１１の湾曲面１
１ａに密接する形状になって）シ、またガイドベーン１
４の下面は全閉時における下側弁１３の湾曲面１３ｄＫ
密接する形状になっている。
この様な構成によれば、低流量時において、上側弁１１
および下側弁１３が各々反時計および時計方向に回動さ
れ、流入路１ｂの断面積が狭められた場合、この箇所で
狭められた水流は、その後爪がることがなく、ランチ２
の各ブレード２ｂ。
および下側弁１３が各々反時計および時計方向に回動さ
れ、流入路１ｂの断面積が狭められた場合、この箇所で
狭められた水流は、その後爪がることがなく、ランチ２
の各ブレード２ｂ。
２ｂ、・・・に衝突する。従って、水流が一度狭められ
た後再び広がってエネルギを失うという様な従滑らかに
ランナ２へ導かれ、各ブレード２ｂ、加、・・・への流
入角も良好な値に保たれる。さらに、上側弁１１および
下側弁１２船閉じるに従ってランナ２が水を受ける範囲
（第３図（イ）に示すランナ２の中心角α□、α２に対
応）が狭まるため、各ブレード２ｂ１２ｂ）・・・に衝
突す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。
た後再び広がってエネルギを失うという様な従滑らかに
ランナ２へ導かれ、各ブレード２ｂ、加、・・・への流
入角も良好な値に保たれる。さらに、上側弁１１および
下側弁１２船閉じるに従ってランナ２が水を受ける範囲
（第３図（イ）に示すランナ２の中心角α□、α２に対
応）が狭まるため、各ブレード２ｂ１２ｂ）・・・に衝
突す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、上側弁１１および下側弁１３に流水が衝突するこ
とによって生じるエネルギ損失は従来のガイドベー／３
によって生じるエネルギ損失よシ少なくなる。ここで、
第４図を参照し、上述した実施例によるクロスフロー水
車と従来のクロス７０−水車の運転効率特性を比較する
と、本実施例によるクロス７０−水車の運転効率曲線１
５は、従来のクロスフロー水車の運転効率曲線１６に比
較して低出力領域における運転効率の向上が顕著である
ことがわかる。また、上述した実施例においては、ガイ
ドベーン１４が具備されているので、乱流が発生せず、
しかも、水流が最適流入角でブレード２ ｂｓ ２ ｂ
ｓ・・・へ案内される利点が得られる。
とによって生じるエネルギ損失は従来のガイドベー／３
によって生じるエネルギ損失よシ少なくなる。ここで、
第４図を参照し、上述した実施例によるクロスフロー水
車と従来のクロス７０−水車の運転効率特性を比較する
と、本実施例によるクロス７０−水車の運転効率曲線１
５は、従来のクロスフロー水車の運転効率曲線１６に比
較して低出力領域における運転効率の向上が顕著である
ことがわかる。また、上述した実施例においては、ガイ
ドベーン１４が具備されているので、乱流が発生せず、
しかも、水流が最適流入角でブレード２ ｂｓ ２ ｂ
ｓ・・・へ案内される利点が得られる。
以上説明した様に、この発明によればランチの軸心を回
転中心とし、前記ランチの外周に沿って移動し、このラ
ンチの回転方向と逆の方向へ移動したときに前記流入路
の断面積を減少きせる第１の弁と、前記ランナの軸心を
回動中心として前記う／すの外周に沿って移動し、この
ランチの回転方向と同じ方向へ移動したときに前記流入
路の断面積を減少させる第２の弁とを具備したので、低
出力時における運転効率を向上すると共にケーシングの
流入路におけるエネルギ損失を低減することができる利
点が得られる。
転中心とし、前記ランチの外周に沿って移動し、このラ
ンチの回転方向と逆の方向へ移動したときに前記流入路
の断面積を減少きせる第１の弁と、前記ランナの軸心を
回動中心として前記う／すの外周に沿って移動し、この
ランチの回転方向と同じ方向へ移動したときに前記流入
路の断面積を減少させる第２の弁とを具備したので、低
出力時における運転効率を向上すると共にケーシングの
流入路におけるエネルギ損失を低減することができる利
点が得られる。
第１図は従来のクロスフロー水車の構成を示す横断面図
、第２図は第１図に示すランナ２の構成を示す斜視図、
第３図はこの発明の一実施例によるクロス７０−水車の
構成を示す横断面図、第４図は同実施例によるクロスフ
ロー水車と従来のクロス７０−水車の効率特性を示すグ
ラフである。 １ｂ・・・・・流入路、２・・・・・ ２ンナ、１１・
・・・・上側弁（第１の弁）、１３・・・・・下側弁←
第２の弁）、１４・・・・・ガイドベーン。 出願人 神鋼電機株式会社 第１図 第２図 ／′ 第８図
、第２図は第１図に示すランナ２の構成を示す斜視図、
第３図はこの発明の一実施例によるクロス７０−水車の
構成を示す横断面図、第４図は同実施例によるクロスフ
ロー水車と従来のクロス７０−水車の効率特性を示すグ
ラフである。 １ｂ・・・・・流入路、２・・・・・ ２ンナ、１１・
・・・・上側弁（第１の弁）、１３・・・・・下側弁←
第２の弁）、１４・・・・・ガイドベーン。 出願人 神鋼電機株式会社 第１図 第２図 ／′ 第８図
Claims (1)
- 流入路を通ってケーシング内に流れ込む水流の流量を、
前記流入路の断面積を調整することによって増減し、こ
の水流によって前記ケーシング内のランナを回転駆動す
るクロスフロー水車において、前記ランナの軸心を回動
中心として前記ランナの外周に沿って移動し、このラン
チの回転方向と逆の方向へ移動したときに前記流入路の
断面積を減少させるｔｒｃｌの弁と、前記ランナの軸心
を回動中心として前記ランチの外周に沿って移動し、こ
のランチの回転方向と鳳じ方向へ移動したときに前記流
入路の断面積を減少させる第２の弁とを具備することを
特徴とするクロス７０−水車。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59014853A JPS60159374A (ja) | 1984-01-30 | 1984-01-30 | クロスフロ−水車 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59014853A JPS60159374A (ja) | 1984-01-30 | 1984-01-30 | クロスフロ−水車 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60159374A true JPS60159374A (ja) | 1985-08-20 |
| JPH0114425B2 JPH0114425B2 (ja) | 1989-03-10 |
Family
ID=11872587
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59014853A Granted JPS60159374A (ja) | 1984-01-30 | 1984-01-30 | クロスフロ−水車 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60159374A (ja) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58163686A (ja) * | 1982-03-25 | 1983-09-28 | Fujitsu Ltd | プリンタのスペ−ス制御方式 |
-
1984
- 1984-01-30 JP JP59014853A patent/JPS60159374A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58163686A (ja) * | 1982-03-25 | 1983-09-28 | Fujitsu Ltd | プリンタのスペ−ス制御方式 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0114425B2 (ja) | 1989-03-10 |
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