JPS60162072A - クロスフロ−水車 - Google Patents
クロスフロ−水車Info
- Publication number
- JPS60162072A JPS60162072A JP59015775A JP1577584A JPS60162072A JP S60162072 A JPS60162072 A JP S60162072A JP 59015775 A JP59015775 A JP 59015775A JP 1577584 A JP1577584 A JP 1577584A JP S60162072 A JPS60162072 A JP S60162072A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- runner
- valve
- casing
- outer periphery
- cross
- 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
- 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ミなりロスクロー
水車の改良に関する。
水車の改良に関する。
クロスフロー水車は、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、第２図は、従来のクロス７０−水車の要部の構
成を示すものである。これらの図において、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
）２１Ｌ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図に示すように、
外周部に多数のブレード２ｂ、２ｂ、・・・を有し、こ
れらのブレード２ｂ、２ｂ、・・・が端板２ａｓ２ｏ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１ａとの間には、断面流線形のガイド
ベーン３が設けられ、流入路１ｂの断面積を加減して、
ランナ２．ＩＣ供給される流量を調整するようＫなって
いる。すなわち、ガイドベーン３が、その回動軸３ａを
軸に時計方向に回動し、その上端部がランナ２の外周部
に接近するたつれ、流入路１ｂの断面積が増加してラン
ナ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くると、流入路１ｂが
全閉されるようになっている。こうして、ガイドベーン
３によって調節された水流は、ランナ２のブレード２１
５．２ｂ、・・・に衝突してこれを回転駆動した後、流
出口１ｃから外部へ排出される。
成を示すものである。これらの図において、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
）２１Ｌ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図に示すように、
外周部に多数のブレード２ｂ、２ｂ、・・・を有し、こ
れらのブレード２ｂ、２ｂ、・・・が端板２ａｓ２ｏ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１ａとの間には、断面流線形のガイド
ベーン３が設けられ、流入路１ｂの断面積を加減して、
ランナ２．ＩＣ供給される流量を調整するようＫなって
いる。すなわち、ガイドベーン３が、その回動軸３ａを
軸に時計方向に回動し、その上端部がランナ２の外周部
に接近するたつれ、流入路１ｂの断面積が増加してラン
ナ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くると、流入路１ｂが
全閉されるようになっている。こうして、ガイドベーン
３によって調節された水流は、ランナ２のブレード２１
５．２ｂ、・・・に衝突してこれを回転駆動した後、流
出口１ｃから外部へ排出される。
なお、第１図、鵠１１Ｌ符号１ｄは案内板であり、流入
路１ｂの一部を形成し、水流をランチ、２の外周に導く
ものである。
路１ｂの一部を形成し、水流をランチ、２の外周に導く
ものである。
このような構成において、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高
い運転が可能となっている。
に応じて増減され、広範囲の流量変化に対して効率の高
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ロー水車においては
、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、この箇所で
の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、ラン
ナブレード２ｂ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）が一定のため、ランナブレード２
ｂに衝突する流入速度が低下し、そのエネルギ効率が下
がる、 （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。
、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、この箇所で
の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、ラン
ナブレード２ｂ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）が一定のため、ランナブレード２
ｂに衝突する流入速度が低下し、そのエネルギ効率が下
がる、 （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。
このような欠点を除去するには、以下に詳述するように
、ガイドベーン３に代えて、ランナ２の軸心を回動中心
とし、このランナ２の外周に沿って移動する弁を緯け、
この弁によって流入路１ｂの断面積を増減するようにす
ればよいが、この場合に、弁を通過した水流が多少乱れ
てしまうという問題があった。
、ガイドベーン３に代えて、ランナ２の軸心を回動中心
とし、このランナ２の外周に沿って移動する弁を緯け、
この弁によって流入路１ｂの断面積を増減するようにす
ればよいが、この場合に、弁を通過した水流が多少乱れ
てしまうという問題があった。
この発明は、上記の事情に鑑み、低出力時における運転
効率の向上を図ったクロスフロー水車を提供するもので
、ランナの軸心を回動中心としてこのランチの外周に沿
って移動し、ランナの回転方向へ移動したときに流入路
の断面積を減少させる弁と、この弁とランナ外周との間
に位置するように前記ケーシングに固定され、前記弁を
通過した水流の方向を規制するガイドベーンとを具備す
ることを特徴とする。
効率の向上を図ったクロスフロー水車を提供するもので
、ランナの軸心を回動中心としてこのランチの外周に沿
って移動し、ランナの回転方向へ移動したときに流入路
の断面積を減少させる弁と、この弁とランナ外周との間
に位置するように前記ケーシングに固定され、前記弁を
通過した水流の方向を規制するガイドベーンとを具備す
ることを特徴とする。
以下、図面に基づいて本発明の詳細な説明する。
坑３図は、この発明の一実施例の構成を示す横断面図で
あり、第１図の各部に対応する部分には同一の符号を付
し、その説明を省略する。
あり、第１図の各部に対応する部分には同一の符号を付
し、その説明を省略する。
この図において、１０はケーシングであり、このケーシ
ング１０の内部忙は、ランナ２が、ランナ軸２ａによっ
て回転自在に取り付けられている。
ング１０の内部忙は、ランナ２が、ランナ軸２ａによっ
て回転自在に取り付けられている。
この場合、ランナ２は流入口１ａの側方で、流出口１ｃ
の上方の位置に配置これ、その軸２＆が水平になるよう
に取シ付けられている。また、ランナ２の前方（図の左
方）下部には、ケーシングｌＯの壁面１０ａが、う／す
２の外周と同心の円弧状に形成されている。そして、ラ
ンナ２の外周と壁面１０＆とのなす間隙には、シ／す２
の軸心を回動軸として、壁面１０＆の内周面にほぼ接し
ながら移動する弁１１が設けられている。この弁１１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１１１Ｌと、前
記壁面１０ ａＫ接しながら移動する外周面１１ｂと、
これらの下端部に形成された平面状の下面１１ｃと、上
端部を結ぶ湾曲面ｌｉｄとを有し、湾曲面ｌｉｄが流入
路１ｂの断面積を規定する。すなわち、弁１１がランナ
２の回転方向（第３図の時計方向）に回動づれると弁１
１が次第に閉じ（同図一点鎖線）、前記断面積が減少し
、逆に弁１１がランナ２の反回転方向に回動されると弁
１１が開いて前記断面積が増加する。この場合、弁１１
の開閉に応じて、ランナ２の流水を受ける範囲が増減す
る。すなわち、弁１１が全開の場合、第３図に示すラン
ナ２の中心角α１に対応するランナ２のブレード２ｂ、
２ｂｓ・・・が流水を受け、弁１１が半開の場合（同図
一点鎖線）中心角α２に対応するランナ２のブレード２
ｂ ｓ２ ｂ ｓ・・・が流水を受ける。こうして、
弁１１が閉じるに従ってう／す２の流水を受ける範囲が
狭められるようになっている。なお、上述した弁１１の
回＠動作は、ケーシング１０の外部に設けられた駆動装
置（図示略）によって行われる。
の上方の位置に配置これ、その軸２＆が水平になるよう
に取シ付けられている。また、ランナ２の前方（図の左
方）下部には、ケーシングｌＯの壁面１０ａが、う／す
２の外周と同心の円弧状に形成されている。そして、ラ
ンナ２の外周と壁面１０＆とのなす間隙には、シ／す２
の軸心を回動軸として、壁面１０＆の内周面にほぼ接し
ながら移動する弁１１が設けられている。この弁１１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１１１Ｌと、前
記壁面１０ ａＫ接しながら移動する外周面１１ｂと、
これらの下端部に形成された平面状の下面１１ｃと、上
端部を結ぶ湾曲面ｌｉｄとを有し、湾曲面ｌｉｄが流入
路１ｂの断面積を規定する。すなわち、弁１１がランナ
２の回転方向（第３図の時計方向）に回動づれると弁１
１が次第に閉じ（同図一点鎖線）、前記断面積が減少し
、逆に弁１１がランナ２の反回転方向に回動されると弁
１１が開いて前記断面積が増加する。この場合、弁１１
の開閉に応じて、ランナ２の流水を受ける範囲が増減す
る。すなわち、弁１１が全開の場合、第３図に示すラン
ナ２の中心角α１に対応するランナ２のブレード２ｂ、
２ｂｓ・・・が流水を受け、弁１１が半開の場合（同図
一点鎖線）中心角α２に対応するランナ２のブレード２
ｂ ｓ２ ｂ ｓ・・・が流水を受ける。こうして、
弁１１が閉じるに従ってう／す２の流水を受ける範囲が
狭められるようになっている。なお、上述した弁１１の
回＠動作は、ケーシング１０の外部に設けられた駆動装
置（図示略）によって行われる。
次に、弁１１とランナ２の外周との間には左右両端部が
ケーシング１０の側壁に各々固定された３枚のガイドベ
ーン１２ａ、１２ｂ、１２ｏが設けられている。これら
のガイドベーン１１ａ〜１２ｏは各々、前端部が弁１１
の内周面１１＆にほぼ接し、後端部がランナ２の上部の
外周にほぼ近接する様に配置され、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２ｂ１２ ｂ、・・・Ｋａ突するように
案内するものである。
ケーシング１０の側壁に各々固定された３枚のガイドベ
ーン１２ａ、１２ｂ、１２ｏが設けられている。これら
のガイドベーン１１ａ〜１２ｏは各々、前端部が弁１１
の内周面１１＆にほぼ接し、後端部がランナ２の上部の
外周にほぼ近接する様に配置され、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２ｂ１２ ｂ、・・・Ｋａ突するように
案内するものである。
このような構成において、流量が減ったときには、弁１
１をランナ２の回転方向に回動して流入路１ｂの断面積
を狭め、水流を絞ってランナ２に導く一方、流量が増加
したときには、その逆の動作をなし、効率の高い運転を
行うようになっている。
１をランナ２の回転方向に回動して流入路１ｂの断面積
を狭め、水流を絞ってランナ２に導く一方、流量が増加
したときには、その逆の動作をなし、効率の高い運転を
行うようになっている。
そして、上記の流量制御動作において、流入路１ｂの断
面積が狭められた場合、流入口１ａから流れ込んだ水流
は滑らかにランナ２へ導かれブレード２ ｂ ｓ ２
ｂ−、・・・に衝突する。従って、水流が−たん狭めら
れた後再び広がっ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。
面積が狭められた場合、流入口１ａから流れ込んだ水流
は滑らかにランナ２へ導かれブレード２ ｂ ｓ ２
ｂ−、・・・に衝突する。従って、水流が−たん狭めら
れた後再び広がっ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１１およびガイドベーン１２ａ〜１２０
によって規制されつつランナ２へ導かれるので、各ラン
ナブレード２ｂ、２ｂ、・・・への流入角が良好な値に
保たれる。さらに、弁］１が閉じるに従ってランナ２が
水を受ける範囲（第３図に示すランナ２の中心角α１、
α２に対応）が狭まるため、各ブレード２ｂ、２ｂ、・
・・に衝突する水流の流入速度が低下せず、そのエネル
ギ効率を高く保つことができる。また、水流が弁１１に
衝突することによって生じるエネルギ損失は、従来のガ
イドベーン３によって生じるエネルギ損失より少なくな
る。
によって規制されつつランナ２へ導かれるので、各ラン
ナブレード２ｂ、２ｂ、・・・への流入角が良好な値に
保たれる。さらに、弁］１が閉じるに従ってランナ２が
水を受ける範囲（第３図に示すランナ２の中心角α１、
α２に対応）が狭まるため、各ブレード２ｂ、２ｂ、・
・・に衝突する水流の流入速度が低下せず、そのエネル
ギ効率を高く保つことができる。また、水流が弁１１に
衝突することによって生じるエネルギ損失は、従来のガ
イドベーン３によって生じるエネルギ損失より少なくな
る。
まだ、上記実施例とは逆に弁１１がランナ２と同じ方向
に回動されたときに、流入路１’ｂが開くような構造と
することもできるが、この様にするためには、弁１１が
流入路１ｂの上方から下方へ向って閉じる構造とせざる
を得ないため、ケーシング１０の上壁が高くなり、ケー
シング１０全体の構造を大きくしなければならない。従
って、上記実施例の方が装置全体をよシコンパクトにか
つ軽量にできるという利点がある。
に回動されたときに、流入路１’ｂが開くような構造と
することもできるが、この様にするためには、弁１１が
流入路１ｂの上方から下方へ向って閉じる構造とせざる
を得ないため、ケーシング１０の上壁が高くなり、ケー
シング１０全体の構造を大きくしなければならない。従
って、上記実施例の方が装置全体をよシコンパクトにか
つ軽量にできるという利点がある。
以上説明したように、この発明は、ランナの軸心を回動
中心としてこのランチの外周に沿って移動し、前記ラン
チの回転方向へ移動したときに流入路の断面積を減少さ
せる弁と、この弁とランナ外周との間に位置するように
前記ケーシングに固定され、前記弁を通過した水流の向
きを規制する静止形ガイドベーンとを設けたので、低出
力時における運転効率を向上させるととができる。
中心としてこのランチの外周に沿って移動し、前記ラン
チの回転方向へ移動したときに流入路の断面積を減少さ
せる弁と、この弁とランナ外周との間に位置するように
前記ケーシングに固定され、前記弁を通過した水流の向
きを規制する静止形ガイドベーンとを設けたので、低出
力時における運転効率を向上させるととができる。
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の構成を示す横断面図であ
る。 １．１０・・・・・ケーシング、１ｂ・・・・・流入路
、２・・・・・ランナ、２ａ・・・・・ランナの軸、１
１・・・・・弁、１２ａ〜１２ｄ・・用ガイドベーン。 出願人 神鋼を機株式会社 第１図 第２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の構成を示す横断面図であ
る。 １．１０・・・・・ケーシング、１ｂ・・・・・流入路
、２・・・・・ランナ、２ａ・・・・・ランナの軸、１
１・・・・・弁、１２ａ〜１２ｄ・・用ガイドベーン。 出願人 神鋼を機株式会社 第１図 第２図 ／′
Claims (1)
- 流入路を通ってケーシング内に流れ込む水流を、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
して前記ランチの外周に沿って移動し、このランチの回
転方向へ移動したときに前記流入路の断面積を減少させ
る弁と、この弁とランナ外周との間に位置するように前
記ケーシングに固定され、前記弁を通過した水流の方向
を規制する静止形ガイドベーンとを具備することを特徴
とするクロスフロー水車。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59015775A JPS60162072A (ja) | 1984-01-31 | 1984-01-31 | クロスフロ−水車 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59015775A JPS60162072A (ja) | 1984-01-31 | 1984-01-31 | クロスフロ−水車 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60162072A true JPS60162072A (ja) | 1985-08-23 |
Family
ID=11898185
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59015775A Pending JPS60162072A (ja) | 1984-01-31 | 1984-01-31 | クロスフロ−水車 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60162072A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP3106655A1 (fr) | 2015-06-16 | 2016-12-21 | Etablissements Bergheaud | Turbine hydraulique à flux traversant |
-
1984
- 1984-01-31 JP JP59015775A patent/JPS60162072A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP3106655A1 (fr) | 2015-06-16 | 2016-12-21 | Etablissements Bergheaud | Turbine hydraulique à flux traversant |
| FR3037620A1 (fr) * | 2015-06-16 | 2016-12-23 | Etablissements Bergheaud | Turbine hydraulique a flux traversant |
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