JPS61261675A - 横軸単輪複流うず巻形フランシス水車 - Google Patents

横軸単輪複流うず巻形フランシス水車

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JPS61261675A
JPS61261675A JP60104373A JP10437385A JPS61261675A JP S61261675 A JPS61261675 A JP S61261675A JP 60104373 A JP60104373 A JP 60104373A JP 10437385 A JP10437385 A JP 10437385A JP S61261675 A JPS61261675 A JP S61261675A
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JP
Japan
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water
flow
flow path
spiral
impeller
Prior art date
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Pending
Application number
JP60104373A
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English (en)
Inventor
Yutaka Kimoto
裕 木本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fuji Electric Co Ltd
Original Assignee
Fuji Electric Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Fuji Electric Co Ltd filed Critical Fuji Electric Co Ltd
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Publication of JPS61261675A publication Critical patent/JPS61261675A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05BINDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2250/00Geometry
    • F05B2250/10Geometry two-dimensional
    • F05B2250/15Geometry two-dimensional spiral
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05BINDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2250/00Geometry
    • F05B2250/20Geometry three-dimensional
    • F05B2250/25Geometry three-dimensional helical
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/20Hydro energy

Landscapes

  • 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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の属する技術分野〕 本発明は、うず巻室から羽根車に至る流路を羽根車の流
水分岐部を境界にして二つの流路が設けられ、水車の低
出力時にいずれか一方の流路に通水して水車を駆動する
横軸単輪複流うず巻形フランシス水車に関する@ 〔従来技術とその問題点〕 横軸単輪複流うず巻形フランシス水車においては水車の
低出力時に効率の向上とサージングの回避を行なうため
に羽根車の流水分岐部を境界にして両側に羽根を備えた
羽根車のいづれか一方の羽根に通水して水車を駆動して
いる。以下図面を用いて従来技術について説明する。
第3図は従来の横軸単輪複流うず巻形フランシス水車の
断面図であり、図においてうず巻室lから羽根車5まで
の流路に、羽根車5の軸11に直角方向にのび、かつ羽
根車5の流水分岐部6の外周に位置する仕切板16が設
けられている。この仕切板16によって分けられた二つ
の流路4a、4bK複数のステーベーン2a、2bが設
けられ、さらに、それぞれ独立して回動できるそれぞれ
複数の案内羽根3a、3bとが設けられている。そして
案内羽根3a、3bには軸12a 、 12bが一体と
なって取付けられ、これらの複数の軸12m 、 12
bは流路の円周上に配設されている。
複数の案内羽根3aのそれぞれの軸12aにはレバー1
3aが取付けられておシ、このレバー13aはリンク1
5aを介して開閉リング14aとビンジヨイントで結合
されている。このような構成により開閉リング14aを
回動すれば図において仕切板16の左側のすべての案内
羽根3aは同時に軸12aの周ジを同一角度回動するの
ですべての案内羽根3aを同一の開度で開閉できる。同
様にして複数の案内羽根3bのそれだれの軸12bには
レバー13J>fし 設けられており、このレバー13貞はリンク15bを介
して開閉リング14b K結合されている。したがって
前述のように開閉リング14bを回動すれば図において
仕切板16の右側のすべての案内羽根3bは同時に同一
の角度で回動するので案内羽根3aと独立して同一の開
度で開閉できる。
上記のような横軸単輪複流うず巻形フランシス水車では
50チ以下の低い出力の時には一方の案内羽根を閉じ、
他方の案内羽根を開いて羽根車の片方の羽根のみで運転
(以下片側運転という)するようにしている。この片側
運転において、例えば案内羽根3aを開にし、案内羽根
3bを閉にしたときの水の流れについて説明する。うず
巻室1に通流された水はステーベーン2aと開になった
案内羽根3aとを通流し、羽根車5の一方の羽根7に通
水され、羽根車5を回転させ軸11に結合される水車に
動力を与えて吸出し管9に放流される〇一方案内羽根3
bは閉になっているのでうず巻室1の水は羽根車5の一
方の羽根8に通水されないため、吸出し管10は図示し
ない放水位を保って案内羽根3bとの間に空間を形成し
、羽根8は空転している。なお案内羽根3aを閉に、3
bを開にすれば前述の水の流路は入れ代るが、その作用
は同じである。
しかしながらこのような構造では運転側の流路、例えば
開になった案内羽根3aの流路の水の圧力は閉になった
案内羽根3bの停止側の流路の圧力より大きいので仕切
板16の内周と羽根車5の流水分岐部6の外周との間を
通って運転側の流路か、4.    ら低下の停止側の
流路へ水の漏れ流水が生じる。
この漏れた水は運転側羽根に送水する有効流量の減小と
いう漏れ損失となるばかシでなく、漏れた水が停止側の
空転している羽根車に流入してかき回わされることによ
り損失が発生し、水車の軸出力を低下させるという欠点
がある。
〔発明の目的〕
本発明は、前述のような欠点に鑑み低出力時の羽根車の
片方の羽根に通水する片側運転時において本運転側から
停止側の流路への水の漏れ流れを低減することのできる
横軸単輪複流うず巻形フランシス水車を提供することを
目的とする。
〔発明の要旨〕
上記の目的は、本発明によればうず巻室と羽根車までの
流路に、この羽根車の軸に対して直角方向にのび、かつ
羽根車の流水分岐部の外周に位置する仕切板が設けられ
、この仕切板により分けられた二つの流路にそれぞれ独
立して開度調節自在な案内羽根が設けられ、さらに前記
流路に連通する吸出し管が設けられた横軸単輪複流うず
巻形フランシス水車において、一方の流路のみ通流させ
て運転するとき、前記一方の流路を通流する水が前記仕
切板とランナの流水分岐部との間を通って他方の流路に
漏れ込まないように漏洩防止手段を設けることにより達
ifる。
〔発明の実施例〕
以下図面に基づいて本発明の詳細な説明する。
第1図は本発明の実施例による横軸単輪複流うず巻形フ
ランシス水車の部分断面図である。なお第1図および後
述する第2図において第3図の従来例と同一部品には同
じ符号を付している。第1図において、図示しないうず
巻重から羽根車5までの流路を仕切板16によって二つ
に分けられる流路4a、4bと案内羽根3a、3bと流
水分岐部60両側に羽根7,8とを備えた軸11に結合
された羽根車5等の構造2作用と、一方の流路、例えば
流路4aに通水する片側運転は従来技術と同じであるの
で説明を省略する。本実施例では仕切板16の内周と流
水分岐部6の外周との間に隙間17aとチャンバー17
bとからなるラビリンス封水構造17を設けている。な
お隙間17aは羽根車50回転に支障を起こさない程度
に極力小さくする。
このような構造により、片側運転時、例えば案内羽根3
aの開により流路4aを介してうず巻重からの水は羽根
車50片側の羽根7に通水され、その水の圧力は案内羽
根3bの閉により通水されない流路4b側の案内羽根3
bから図示しない吸出し管の放水位までの空間の圧力よ
り高くなっている。このため通流する水が仕切板16と
流水分岐部6との間を通って前記空間に流れこむが、ラ
ビリンス封水構造17により、ここを通過して漏れ込む
水の量は低減する。
なおラビリン封水構造は第1図の他に隙間に曲折を持た
せたり、チャンバーを増加しても同じ作用が得られる。
第2図は本発明の異なる実施例による横軸単輪根3a、
3b、流路4a、4b、羽根車5.流水分岐であるので
説明を省略する。本実施例では案内羽3m、3bから吸
出し管9,10とのそれぞれの図示しない放水位までの
空間に連通する管路19a。
19bとを設け、これらの管路を合流して圧力調整弁2
1を介して空気圧縮機20に接続している〇なお管路1
9a、19bKはそれぞれ止め弁18a、18bを設け
ている。
したがって片側運転、例えば案内羽根3aを開にして流
路4aを介してランナ5の片側の羽根7に通水し、案内
羽根3bを閉にして片側の羽根8に通水しない場合には
止め弁18aを閉にし、止め弁18bを開にし、圧縮機
20の駆動により、案内羽根3から吸出し管10との放
水位までの空間に封水用のガスとしての空気を充填させ
る。この空気の圧力はこの圧力により吸出し管10内の
放水位が低下して吸出し管10の下端をオーバーしない
圧力以下となるように圧力調整弁21により制御してい
る。
このような方法により運転側の流路4aを通流する水の
圧力と停止側の案内羽根3bから吸出し管10の放水位
までの空間の圧力との圧力差は少なくなシ、仕切板16
と流水分岐部6との間から停止側の空間に漏れ込む水の
量は低減する。
なお流路4b側に通水し、流路4a側を通水しない場合
は弁18bを閉にし、弁lSaを開にして上記と同じよ
うな手順により仕切板16と流水分岐部6との間から漏
れ込む水の量は同様に少なくなる。
〔発明の効果〕
以上の説明から明らかなようK、本発明によれば片側運
転時うず巻重からランナに通ずる二つの流路のうち、い
ずれか一方の通水されている流路側から仕切板と流水分
岐部との間を通って他方の通水されていない流路側へ漏
れ込む水の量を低減する漏洩防止手段を設けたことKよ
り、漏れ込む水の童は低減するので運転側の羽根に通流
する有効水量の損失がなく、また漏れ込んだ水が停止側
の空転している羽根によフかき回わされて生じる回し損
失が低減できるので低出力時の片側運転において効率の
よい運転ができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の実施例による横軸単輪複流うず巻形フ
ランシス水車の部分断面図、第2図は本発明の異なる実
施例による横軸単輪複流うず巻形フランシス水車の断面
系統図、第3図は従来の横軸単輪複流うず巻形フランシ
ス水車の断面図である。 1:うず巻重、3a、3b:案内羽根、4a、4b:流
路、5:羽根車、6:流水分岐部、11:軸、工7:ラ
ビリンス封水構造、19 a r 19 b :管路。 第1図 第2図 第3図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1)うず巻室より羽根車までの流路に、該羽根車の軸に
    対して直角方向にのび、かつ羽根車の流水分岐部の外周
    に位置する仕切板が設けられ、該仕切板により分けられ
    た二つの流路にそれぞれ独立して開度調節自在な案内羽
    根が設けられ、さらに該流路に連通する吸出し管が設け
    られた横軸単輪複流うず巻形フランシス水車において、
    一方の流路のみ通流させて運転するとき、前記一方の流
    路を通流する水が前記仕切板とランナの流水分岐部との
    間を通つて他方の流路に漏れ込まないように漏洩防止手
    段を設けたことを特徴とする横軸単輪複流うず巻形フラ
    ンシス水車。 2)特許請求の範囲等1項記載のうず巻形フランシス水
    車において、漏洩防止手段は前記仕切板と流水分岐部と
    の間にラビリンス封水構造を設けてなることを特徴とす
    る横軸単輪複流うず巻形フランシス水車。 3)特許請求の範囲第1項記載のうず巻形フランシス水
    車において、漏洩防止手段は前記案内羽根と吸出し管の
    放水位までの領域にガスを充填する管路を設けたことを
    特徴とする横軸単輪複流うず巻形フランシス水車。
JP60104373A 1985-05-16 1985-05-16 横軸単輪複流うず巻形フランシス水車 Pending JPS61261675A (ja)

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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5214894U (ja) * 1975-07-19 1977-02-02
JPS602570A (ja) * 1983-06-20 1985-01-08 Dainippon Printing Co Ltd 両面接着テ−プ自動貼着装置

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5214894U (ja) * 1975-07-19 1977-02-02
JPS602570A (ja) * 1983-06-20 1985-01-08 Dainippon Printing Co Ltd 両面接着テ−プ自動貼着装置

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