JPS6211336Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、ランナーの回転軸に沿つてケーシン
グ外へ流れる洩水をケーシング内に戻すようにし
たクロスフロー水車の洩水防止構造に関するもの
である。

第１図は、クロスフロー水車の代表的な構造を
示す一部を破断した斜視図であるが、水の位置エ
ネルギにより回転されるランナー１はケーシング
２内に回転可能に支持されている。ケーシング２
に対するランナー１の支持はランナー１の回転軸
３が軸受４を介してケーシング２側に支持するこ
とによりなされている。上記ランナー１の上流側
においてケーシング２には入口管５が接続され、
この入口管５の出口側に対応するケーシング２の
入口側にはランナー１に入る水量を調整するガイ
ドベーン６が開閉可能に設けられている。また、
ランナー１の下流側におけるケーシング２には別
のケーシング（カバー）７が接続され、これらの
ケーシング２および７に垂下する放水管８が接続
されている。したがつて、クロスフロー水車が運
転されると、入口管５より流入した水は、ガイド
ベーン６で調整されてランナー１に入り、ランナ
ー１を回転させた後、その外周から放出され、放
水管８を通して水中に排出されるよう導びかれ
る。

一方、クロスフロー水車が運転され放水が開始
されると、空気が混入して排出されることにより
ケーシング２および７からなる水車室内には負圧
が生じるが、この負圧状態は入口管５からの水を
強制的に吸い込む力として作用し、その結果とし
て水車の効率を向上させる。水車室内が負圧にな
ると、放水管８の放水面が上昇するが、ランナー
１が浸るほど放水面が上昇しては具合が悪いの
で、水車室内の負圧を調整して放水面を適正にす
るため、カバー７には空気弁９が設置される。す
なわち水車室内の負圧が所定値になると空気弁９
が開いて水車室内に空気を導入し、水車室内の負
圧がある設定値以上にならないように構成されて
いる。

しかしながら、上記水車の運転開始時において
放水管８内に水が充満するまでは、水車室内の負
圧が確立できず、水の流入により水車室内の圧力
は正となるので、この正圧力によつて回転軸３に
沿つて軸受４より外部へ洩水が生じる。この問題
に対処するため従来は、上記回転軸３からの洩水
を防止するため、漏洩部、つまり回転軸３を支持
しているケーシング２の貫通部にグランドパツキ
ンを充填していたが、グランドパツキンを設けれ
ば洩水を防止することができても、運転時はグラ
ンドパツキンと回転軸３との間に水がかかること
が少ないので冷却がなされず、摩擦トルクが発生
し、それがランナー１の回転に悪影響を与えるこ
とになる。また、グランドパツキンは摩耗するの
で増締め等を要し、老朽化した場合には交換しな
ければならないなど、保守点検の上でも種々の不
具合が生じていた。

本考案は、かかる従来構造の欠点を解消するた
めに、クロスフロー水車における回転軸からの洩
水を防止して運転効率を向上させることのできる
回転軸貫通部の洩水防止構造の提供を目的とした
もので、かかる目的を達成する本考案の構成は、
水車室を形成するケーシングに設けたブラケツト
を水車室内にランナを具備する回転軸が貫通して
前記ケーシングの外方へ突出しているクロスフロ
ー水車において、前記ブラケツトの回転軸が貫通
する部分に回転軸を囲む円筒部を設け、該円筒部
の両端に各々前記回転軸をシールするラビリンス
部を設けるとともに両ラビリンス部間の円筒部に
空気室を形成し、更に前記円筒部の水車室側に回
転軸と一体回転する水切り板を設け、前記空気室
の上部に空気導入口と下部に水抜孔を設けて前記
空気室内をほぼ大気圧に保持するように構成した
ことを特徴とする。

以下、本考案に係るクロスフロー水車の漏水防
止構造の一実施例を第２図にもとづいて詳細に説
明する。

ランナー１を固着した回転軸３には、軸受の内
側に位置して輪環状の凸部１０ａを有する水切り
板１０が固着されており、回転軸３と一体的に回
転する。また、ブラケツト１１は、水車室を形成
するケーシング２に設けてあり、回転軸３が貫通
している。ブラケツト１１の回転軸３が貫通する
部分には、回転軸３を囲む円筒部２２が設けてあ
り、この円筒部２２の両端に前記回転軸３を夫々
シールするラビリンス部１２，１３が形成されて
いる。空気室１４は、ラビリンス部１２，１３間
に形成され、これらラビリンス部１２，１３より
も大きな内径を有する環状の溝となつている。即
ち、回転軸３の軸方向に沿いケーシング２の内方
から外方に向かつてラビリンス部１２、空気室１
４及びラビリンス部１３が順に形成されている。
また、ブラケツト１１には水切り板１０の凸部１
０ａと嵌合する環状の凹溝２１が形成されてい
る。

上記空気室１４の上方には、外気と連通する空
気導入口１４ａが設けられ、ニツプル１５を介し
て空気室１４内を大気圧に保持する横向きパイプ
１６が接続されている。また、空気室１４の下方
には水抜孔１４ｂが設けられ、ニツプル１７を介
して排水パイプ１８がコンクリート床１９から放
水路（図示せず）に連通するよう接続されてい
る。

なお、図中２０は放水管等に連通しているドラ
フト管であり、水車の正常運転時はドラフト管２
０の吸引効果によりブラケツト１１内部の水車室
内に負圧を発生させるようになつている。

従つて、このように構成されたクロスフロー水
車の運転時中、ランナー１から飛散してくる水滴
は、まず水切り板１０で振り飛ばされ、水切り板
１０の凸部１０ａと凹溝２１との間を通り、か
つ、回転軸３とラビリンス構造のラビリンス部１
２を経て空気室１４内に侵入してくる。ここで空
気室１４内に侵入した水滴は底部に溜り、水抜孔
１４ｂから排水パイプ１８を経て床下に放出され
る。すなわち水車の始動時には、入口管５より水
車室内に水が流入してくるので、水車室内の空気
を放出するためプラス圧力となり、空気がラビリ
ンス部１２を通つて空気室１４内に侵入し、空気
導入口１４ａからパイプ１６を経て外部に放出さ
れる。また、水車の正常運転時は、ドラフト管２
０の吸引効果により、水車室内部には負圧が生
じ、空気室１４内の空気がラビリンス部１２を経
て水車室内に吸いこまれ、空気導入口１４ａから
外気が吸い込まれてくる。この状態では回転軸３
と一体に水切り板１０も回転しているので、遠心
力により、ランナー１から飛散してくる水滴もは
ね飛ばされて、ほとんど水滴がラビリンス部１２
より空気室１４内に侵入してくることはない。ま
た、侵入してきた水滴も水抜孔１４ｂより床下へ
排出されるので回転軸３の外部へ洩水することは
ない。

以上、図面に示した実施例にもとづいて詳細に
説明したように、本考案に係る洩水防止構造によ
れば、ケーシングより延設されたブラケツトにラ
ビリンス構造のラビリンス部を設け、このラビリ
ンス部の水車室側に水切り板を設けるとともに、
水切り板の外側に大きな空気室を設け、上記空気
室の上部に大気開放された空気導入口と、下部に
水抜孔を設けた簡単な構造であり、上記空気室の
圧力がほぼ大気圧に保持されているので、水車室
内から洩れた水はすべて空気室の水抜孔より放水
路に放出され、外部への洩水が防止される。

また、水車の正常運転中はドラフト管の吸引効
果により水車室内部には負圧が発生し、入口管か
らの水の流入及び放水管からの放水が良好であり
水車の効率が向上する等実用上の効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図はクロスフロー水車の代表的構造を示す
一部破断した斜視図、第２図は本考案に係るクロ
スフロー水車の漏水防止構造の一実施例を示した
要部断面図である。 図面中、１はランナー、２はケーシング、３は
回転軸、１０は水切り板、１１はブラケツト、１
２および１３はラビリンス部、１４は空気室、１
４ａは空気導入口、１４ｂは水抜孔、１６はパイ
プ、１８は排水パイプ、１９はコンクリート床、
２０はドラフト管である。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 水車室を形成するケーシングに設けたブラケツ
   トを水車室内にランナを具備する回転軸が貫通し
   て前記ケーシングの外方へ突出しているクロスフ
   ロー水車において、前記ブラケツトの回転軸が貫
   通する部分に回転軸を囲む円筒部を設け、該円筒
   部の両端に各々前記回転軸をシールするラビリン
   ス部を設けるとともに両ラビリンス部間の円筒部
   に空気室を形成し、更に前記円筒部の水車室側に
   回転軸と一体回転する水切り板を設け、前記空気
   室の上部に空気導入口と下部に水抜孔を設けて前
   記空気室内をほぼ大気圧に保持するように構成し
   たことを特徴とするクロスフロー水車の洩水防止
   構造。