JPS62251474A - 横軸水車発電機の軸受冷却装置 - Google Patents
横軸水車発電機の軸受冷却装置Info
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- JPS62251474A JPS62251474A JP61096276A JP9627686A JPS62251474A JP S62251474 A JPS62251474 A JP S62251474A JP 61096276 A JP61096276 A JP 61096276A JP 9627686 A JP9627686 A JP 9627686A JP S62251474 A JPS62251474 A JP S62251474A
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- Japan
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- bearing
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- thrust collar
- heat pipe
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- 238000001816 cooling Methods 0.000 title claims description 16
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 16
- 239000012530 fluid Substances 0.000 abstract description 13
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 abstract description 11
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 abstract description 11
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 abstract 1
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 7
- 239000010687 lubricating oil Substances 0.000 description 5
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 3
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
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Classifications
-
- 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
- Hydraulic Turbines (AREA)
- Connection Of Motors, Electrical Generators, Mechanical Devices, And The Like (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】
〔発明の属する技術分野〕
この発明は、横軸水車発を機のスラスト軸受の冷却に関
するものである。
するものである。
約１． ＯＯＯｋＷ以上の＠軸水車発電機の軸受の冷却
は通常水冷のオイルクーラによって潤滑油を冷却し潤滑
油を循環ポンプｌこよって循環している。
は通常水冷のオイルクーラによって潤滑油を冷却し潤滑
油を循環ポンプｌこよって循環している。
第５図はジャーナル軸受１およびスラスト軸受３を備え
た従来の横軸水車発電機の水冷オイルクーラによる軸受
冷却装置を示し、ジャーナル軸受１およびスラスト軸受
３から発生ずる熱は、潤滑油５に吸収される。熱を吸収
したｌｌｌ１Ｎ！！油は別置された給水ボン１１３およ
び給水配管１４を備えた水冷オイルクーラーｌＯで冷却
されジャーナル軸受およびスラスト軸受へ循環される。
た従来の横軸水車発電機の水冷オイルクーラによる軸受
冷却装置を示し、ジャーナル軸受１およびスラスト軸受
３から発生ずる熱は、潤滑油５に吸収される。熱を吸収
したｌｌｌ１Ｎ！！油は別置された給水ボン１１３およ
び給水配管１４を備えた水冷オイルクーラーｌＯで冷却
されジャーナル軸受およびスラスト軸受へ循環される。
しかし軸受潤滑油の冷却に水冷オイルクーラ１０を使用
すると、給水ポンプ１３、給水配管１４、循環ポンプ１
１および油配管１２等の高価な設備が会費となり、これ
等の設備の保守・点検に労力を要する欠点があった。ま
た汚れた冷却水を使用すれば、給水配管１４に目づまり
を生じたり、給水配管１４に腐食を生じて漏水事故を発
生することがあった。第５図において２は軸受スタンド
、４は回転軸、６はランナー、７は回転軸ヒートパイプ
、８は蒸発空間、２０は作動液、２２はスラストカラー
である。
すると、給水ポンプ１３、給水配管１４、循環ポンプ１
１および油配管１２等の高価な設備が会費となり、これ
等の設備の保守・点検に労力を要する欠点があった。ま
た汚れた冷却水を使用すれば、給水配管１４に目づまり
を生じたり、給水配管１４に腐食を生じて漏水事故を発
生することがあった。第５図において２は軸受スタンド
、４は回転軸、６はランナー、７は回転軸ヒートパイプ
、８は蒸発空間、２０は作動液、２２はスラストカラー
である。
第６図は従来例による横軸水車発電機の回転軸と一ドパ
イブを利用した軸受冷却装置を示し、回転：咄４の内部
を中空として作動液２０を封入し、細骨側を発熱部とし
ランナー６の蒸発空間８を冷却部とするヒートパイプを
形成している。
イブを利用した軸受冷却装置を示し、回転：咄４の内部
を中空として作動液２０を封入し、細骨側を発熱部とし
ランナー６の蒸発空間８を冷却部とするヒートパイプを
形成している。
第６図１こおいて、ジャーナル軸受１およびスラスト軸
受３で発生した熱の大部分は回転軸ヒートパイプ７へ熱
が流入するが、この際スラスト軸受３は ■発熱部とヒートパイプ蒸発面までの熱伝導の距離が長
い。
受３で発生した熱の大部分は回転軸ヒートパイプ７へ熱
が流入するが、この際スラスト軸受３は ■発熱部とヒートパイプ蒸発面までの熱伝導の距離が長
い。
■スラストカラー２２内の熱伝導およびヒートパイプ蒸
発面での熱流束（Ｗ／ｃＩｉ）が大きい。
発面での熱流束（Ｗ／ｃＩｉ）が大きい。
■スラストカラー２２は通常厚さが一様に設計するため
、スラストカラー２２の発熱部から回転軸の中心部へ向
うにしたがい熱伝導面積が小さくなるとともｌζ、蒸発
面の面積も小さくなる。
、スラストカラー２２の発熱部から回転軸の中心部へ向
うにしたがい熱伝導面積が小さくなるとともｌζ、蒸発
面の面積も小さくなる。
これらによりスラストカラーの発熱部からヒートパイプ
表面までの熱抵抗の増大（一度差が大きくなる）とヒー
トパイプの蒸発面での熱流束が大きくなることによる熱
抵抗の増大により温度が大きくなることで、軸受部の温
度が許容値以上となるため、出力約５００ｋＷ以上の横
軸水中発電機の軸受冷却への適用は困難であった。
表面までの熱抵抗の増大（一度差が大きくなる）とヒー
トパイプの蒸発面での熱流束が大きくなることによる熱
抵抗の増大により温度が大きくなることで、軸受部の温
度が許容値以上となるため、出力約５００ｋＷ以上の横
軸水中発電機の軸受冷却への適用は困難であった。
この発明は、横軸水車発電機のジャーナル軸受およびス
ラスト軸受から発生する熱を回転軸ヒートパイプを介し
て冷却するときに、スラスト力→−内部の熱伝導抵抗の
低減とヒートパイプの蒸発面での熱抵抗を低減しフラス
ト幅受己度を許容値以上とすることを目的とする。
ラスト軸受から発生する熱を回転軸ヒートパイプを介し
て冷却するときに、スラスト力→−内部の熱伝導抵抗の
低減とヒートパイプの蒸発面での熱抵抗を低減しフラス
ト幅受己度を許容値以上とすることを目的とする。
上記目的達成のため本発明によれば、横軸水車発電機の
スラスト軸受のスラストカラーに中空部を設け、前記中
空部を回転軸ヒートパイプの発熱部の蒸気空間に連通さ
せたことによって達成される。
スラスト軸受のスラストカラーに中空部を設け、前記中
空部を回転軸ヒートパイプの発熱部の蒸気空間に連通さ
せたことによって達成される。
第１図は本発明の実施例による横軸水車発電機の軸受冷
却装置の断面図、第２図は第１図の軸受冷却装置のスラ
ストカラーを示す詳細図、第３図は第２図のＡ−Ａ方向
断面図、第３図は本発明の他の実施例による軸受冷却装
置のスラストカラーの断面図であり、１５図、第６図と
同じ部位は同じ番号を付しである。
却装置の断面図、第２図は第１図の軸受冷却装置のスラ
ストカラーを示す詳細図、第３図は第２図のＡ−Ａ方向
断面図、第３図は本発明の他の実施例による軸受冷却装
置のスラストカラーの断面図であり、１５図、第６図と
同じ部位は同じ番号を付しである。
以下図面に基いて説明する。第１図において、ラン・重
ｔと直結する回転軸４がケーシングを貫通し、回転軸４
を軸受スタンド２に収容されたジャーナル軸受１および
スラスト軸受３により水平に支持し、回転軸の他端には
図示されない発電機を持合している。軸受スタンド２に
は潤滑油５を封入している。回転軸４を中空とし作動液
２０を封入しジャーナル軸受１およびスラスト軸受３を
発熱部おし水路に露出するランＡを凝縮部とする回転軸
ヒートパイプ７を形成し、スラスト軸受３のスラストカ
ラー２２に中空部９を設けこの中空部９を回転軸ヒート
パイプの発熱部と連通させている。１５はケーシング、
１６はスピードリング。
ｔと直結する回転軸４がケーシングを貫通し、回転軸４
を軸受スタンド２に収容されたジャーナル軸受１および
スラスト軸受３により水平に支持し、回転軸の他端には
図示されない発電機を持合している。軸受スタンド２に
は潤滑油５を封入している。回転軸４を中空とし作動液
２０を封入しジャーナル軸受１およびスラスト軸受３を
発熱部おし水路に露出するランＡを凝縮部とする回転軸
ヒートパイプ７を形成し、スラスト軸受３のスラストカ
ラー２２に中空部９を設けこの中空部９を回転軸ヒート
パイプの発熱部と連通させている。１５はケーシング、
１６はスピードリング。
１７はガイドベーン、１８は吸出し管である。
第２図において、回転軸４はジャーナル軸受１およびス
ラスト軸受３で支持され、スラストカラー２２に中空部
９を設け、この中空部９を発熱部の蒸発空間８と１咄所
または複数部所の放射状に設けた作動流体通路１９で連
通させている。このスラストカラー２２の中空部は第３
図に示すように断面がドーナツ形状をしていて、スラス
トカラー２２の内部に中空部９を設け、中空部９を８本
の作動流体通路１９によって蒸発空間８と連通している
。２３は中空部密閉用ふたであり、中空部をドーナツ形
状さすることによって伝熱面積を大きくした。
ラスト軸受３で支持され、スラストカラー２２に中空部
９を設け、この中空部９を発熱部の蒸発空間８と１咄所
または複数部所の放射状に設けた作動流体通路１９で連
通させている。このスラストカラー２２の中空部は第３
図に示すように断面がドーナツ形状をしていて、スラス
トカラー２２の内部に中空部９を設け、中空部９を８本
の作動流体通路１９によって蒸発空間８と連通している
。２３は中空部密閉用ふたであり、中空部をドーナツ形
状さすることによって伝熱面積を大きくした。
また第４図は本発明の他の実施例によるスラストカラー
の断面図で、スラストカラー２２内に中空部９および作
動流体通路１９を放射状に蒸発部に連通させたものであ
る。
の断面図で、スラストカラー２２内に中空部９および作
動流体通路１９を放射状に蒸発部に連通させたものであ
る。
回転＠４がスラスト力を受はスラスト軸受３とスラスト
カラー２２が摩擦により発熱すると、スラスト軸受のパ
ッド部の熱は潤滑油５に伝えられ、一方中空部の熱は回
転軸ヒートパイプ７の表面に伝達されさらにランナーに
達して放熱するとともに、軸受スタンドの外表面から空
中に放熱する。
カラー２２が摩擦により発熱すると、スラスト軸受のパ
ッド部の熱は潤滑油５に伝えられ、一方中空部の熱は回
転軸ヒートパイプ７の表面に伝達されさらにランナーに
達して放熱するとともに、軸受スタンドの外表面から空
中に放熱する。
スラスト軸受のスラストカラー２２が発熱すると熱は作
動液２０側の伝熱面（内径側）に伝えられこの面から作
動液２０が熱を受けて蒸発する。この蒸気はスラスト軸
受の中空部から作動流体通路１９を通って圧力の低い蒸
気空間８へ蒸気が流れ、さらに温度の低いランナー側へ
と移動する。移動した蒸気はランナ側の凝縮部の壁面に
接して凝縮して液体となる。この液体は遠心力によりス
ラストカラー２２側へ戻される。作動液は常時スラスト
カラーの中空部９を満す量を真空封入する。ジャーナル
軸受ｌの熱は作動液を蒸発させ凝縮部で凝縮させるよう
に構成しである。凝縮部は回転軸ヒートパイプのランナ
ー突出部、ランナーボス部およびランナボスシール部等
からなりこれ等の周りの流水により冷却される。
動液２０側の伝熱面（内径側）に伝えられこの面から作
動液２０が熱を受けて蒸発する。この蒸気はスラスト軸
受の中空部から作動流体通路１９を通って圧力の低い蒸
気空間８へ蒸気が流れ、さらに温度の低いランナー側へ
と移動する。移動した蒸気はランナ側の凝縮部の壁面に
接して凝縮して液体となる。この液体は遠心力によりス
ラストカラー２２側へ戻される。作動液は常時スラスト
カラーの中空部９を満す量を真空封入する。ジャーナル
軸受ｌの熱は作動液を蒸発させ凝縮部で凝縮させるよう
に構成しである。凝縮部は回転軸ヒートパイプのランナ
ー突出部、ランナーボス部およびランナボスシール部等
からなりこれ等の周りの流水により冷却される。
この発明によれば、スラスト軸受のスラストカラーに中
空部を設け、前記中空部を回転軸ヒートパイプの発熱部
の蒸気空間に連通させることによって、スラストカラー
に発生する熱をスラストカラーの発面から中？！部迄の
短い距離と伝熱面積の大きな中空部および作動流体通路
を熱伝導で伝えればよく、かつ回転軸ヒートパイプの発
熱部の蒸発面積を大きくできることによって熱流束を小
さくし発熱部の熱抵抗を低減できる。これによってスラ
ストカラー２２の温度を許容値以下に下げることができ
、したがって出力縁５００ｋＷ以上の積軸水暇発電機、
または横軸ポンプなどのスラスト軸受冷却を可能とする
とともｌζ、冷却効率を高め軸受の信頼性を向上させる
ことができる。
空部を設け、前記中空部を回転軸ヒートパイプの発熱部
の蒸気空間に連通させることによって、スラストカラー
に発生する熱をスラストカラーの発面から中？！部迄の
短い距離と伝熱面積の大きな中空部および作動流体通路
を熱伝導で伝えればよく、かつ回転軸ヒートパイプの発
熱部の蒸発面積を大きくできることによって熱流束を小
さくし発熱部の熱抵抗を低減できる。これによってスラ
ストカラー２２の温度を許容値以下に下げることができ
、したがって出力縁５００ｋＷ以上の積軸水暇発電機、
または横軸ポンプなどのスラスト軸受冷却を可能とする
とともｌζ、冷却効率を高め軸受の信頼性を向上させる
ことができる。
第１図は本発明の実施例による横軸水車発電機の軸受冷
却装置の断面図、第２図は＠１図の軸受冷却装置のスラ
ストカラーを示す詳細図、８Ｊ３図は第２図のＡ−入方
向断面図、第４図は本発明の他の実施例による軸受冷却
装置のスラストカラーの断面図、第５図は従来の横軸水
車発電機の水冷オイルクーラーによる軸受冷却装置の断
面図、第６図は従来の横軸水車発電機の回転軸ヒートパ
イプを利用した軸受冷却＠置の断面図である。 １；ジャーナル軸受、３；スラスト軸受、４；回転軸、
６：ランナー、７；回転嘲ヒートパイプ、８：蒸気空間
、９：中空部、１９：作動流体通路、１３図
駕４区
却装置の断面図、第２図は＠１図の軸受冷却装置のスラ
ストカラーを示す詳細図、８Ｊ３図は第２図のＡ−入方
向断面図、第４図は本発明の他の実施例による軸受冷却
装置のスラストカラーの断面図、第５図は従来の横軸水
車発電機の水冷オイルクーラーによる軸受冷却装置の断
面図、第６図は従来の横軸水車発電機の回転軸ヒートパ
イプを利用した軸受冷却＠置の断面図である。 １；ジャーナル軸受、３；スラスト軸受、４；回転軸、
６：ランナー、７；回転嘲ヒートパイプ、８：蒸気空間
、９：中空部、１９：作動流体通路、１３図
駕４区
Claims (1)
- １）ランナーと直結する回転軸がケーシング外部のジヤ
ーナル軸受およびスラスト軸受により水平に支承され、
前記回転軸の内部に前記ジヤーナル軸受およびスラスト
軸受を発熱部とし、水路に露出するランナーを凝縮部と
する回転軸ヒートパイプを形成する横軸水車発電機にお
いて、前記スラスト軸受のスラストカラーに中空部を設
け、前記中空部を前記回転軸ヒートパイプの発熱部の蒸
気空間に連通させたことを特徴とする横軸水車発電機の
軸受冷却装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61096276A JPS62251474A (ja) | 1986-04-25 | 1986-04-25 | 横軸水車発電機の軸受冷却装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61096276A JPS62251474A (ja) | 1986-04-25 | 1986-04-25 | 横軸水車発電機の軸受冷却装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62251474A true JPS62251474A (ja) | 1987-11-02 |
| JPH045826B2 JPH045826B2 (ja) | 1992-02-03 |
Family
ID=14160609
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61096276A Granted JPS62251474A (ja) | 1986-04-25 | 1986-04-25 | 横軸水車発電機の軸受冷却装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62251474A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62255579A (ja) * | 1986-04-30 | 1987-11-07 | Fuji Electric Co Ltd | 横軸水車発電機の軸受冷却装置 |
| DE4005848A1 (de) * | 1989-02-23 | 1990-09-06 | Fuji Electric Co Ltd | Lagerkuehlvorrichtung fuer eine wasserturbine |
| JPH02238178A (ja) * | 1989-03-09 | 1990-09-20 | Fuji Electric Co Ltd | 横軸水車発電機の軸受冷却装置 |
| JPH0343675A (ja) * | 1989-07-06 | 1991-02-25 | Fuji Electric Co Ltd | 横軸水車発電機の軸受冷却装置 |
| JP2014058948A (ja) * | 2012-09-19 | 2014-04-03 | Toshiba Corp | 水力機械およびその運転方法 |
| CN105986951A (zh) * | 2015-02-09 | 2016-10-05 | 杭州林东新能源科技股份有限公司 | 滑动轴承及具有滑动轴承的潮流发电装置 |
-
1986
- 1986-04-25 JP JP61096276A patent/JPS62251474A/ja active Granted
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62255579A (ja) * | 1986-04-30 | 1987-11-07 | Fuji Electric Co Ltd | 横軸水車発電機の軸受冷却装置 |
| JPH0447149B2 (ja) * | 1986-04-30 | 1992-08-03 | Fuji Electric Co Ltd | |
| DE4005848A1 (de) * | 1989-02-23 | 1990-09-06 | Fuji Electric Co Ltd | Lagerkuehlvorrichtung fuer eine wasserturbine |
| DE4005848C2 (de) * | 1989-02-23 | 1994-03-03 | Fuji Electric Co Ltd | Lagerkühlvorrichtung für eine Wasserturbine |
| JPH02238178A (ja) * | 1989-03-09 | 1990-09-20 | Fuji Electric Co Ltd | 横軸水車発電機の軸受冷却装置 |
| JPH0343675A (ja) * | 1989-07-06 | 1991-02-25 | Fuji Electric Co Ltd | 横軸水車発電機の軸受冷却装置 |
| JP2014058948A (ja) * | 2012-09-19 | 2014-04-03 | Toshiba Corp | 水力機械およびその運転方法 |
| CN105986951A (zh) * | 2015-02-09 | 2016-10-05 | 杭州林东新能源科技股份有限公司 | 滑动轴承及具有滑动轴承的潮流发电装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH045826B2 (ja) | 1992-02-03 |
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